O raio atômico de um elemento é a distância entre o centro do núcleo de um átomo e seus elétrons mais externos, ou de valência. O valor do raio atômico muda de maneira previsível à medida que você se move pela tabela periódica. Essas mudanças são causadas pela interação entre a carga positiva dos prótons no núcleo e a carga negativa de todos os elétrons do átomo.

Níveis de energia

Os elétrons orbitam o núcleo de um átomo em diferentes níveis de energia. Dentro desses níveis de energia, seus orbitais podem assumir várias formas diferentes, chamadas de sub-conjuntos. Posteriormente, cada subcamada pode acomodar um número específico de orbitais. À medida que você adiciona elétrons a um nível de energia existente, os orbitais em uma subcamada irão se encher até que a subcamada contenha o máximo de elétrons possíveis. Uma vez que todas as subcaixas em um nível de energia específico tenham sido preenchidas, outros elétrons devem ser adicionados a uma subcamada em um nível de energia mais alto. À medida que os níveis de energia aumentam de valor, o mesmo acontece com a distância deles ao núcleo do átomo.

Tendências em um período

Os raios atômicos dos elementos mudam de maneira previsível e periódica. À medida que você se move da esquerda para a direita ao longo de um período do grupo principal da tabela periódica, os raios atômicos diminuem. Ao mesmo tempo, o número de elétrons de valência aumenta. O motivo da diminuição da esquerda para a direita no raio atômico é que a carga nuclear líquida aumenta, mas o nível de energia dos possíveis orbitais de elétrons não aumenta. Em outras palavras, quando um novo elétron é adicionado em um nível de energia já ocupado, o raio não se expande notavelmente. Em vez disso, com uma carga positiva mais forte proveniente do núcleo, a nuvem de elétrons é puxada para dentro, resultando em um raio atômico menor. Os metais de transição se desviam um pouco dessa tendência.

Blindagem

A tendência periódica nos raios atômicos é atribuída a um fenômeno conhecido como blindagem. Blindagem refere-se ao modo como os elétrons internos de um átomo protegem parte da carga positiva do núcleo. Portanto, os elétrons de valência só sentem uma carga positiva líquida. Isso é chamado de carga nuclear efetiva. Conforme você se move por um período, o número de elétrons de valência muda, mas o número de elétrons internos não muda. Portanto, a carga nuclear efetiva aumenta, fazendo com que os elétrons de valência entrem para dentro.

Tendências para baixo de um grupo

Conforme você abaixa um grupo da tabela periódica, o nível de energia dos elétrons de valência aumenta. Neste caso, o número total de elétrons de valência não muda. Por exemplo, sódio e lítio têm um elétron de valência, mas o sódio existe em um nível de energia mais alto. Nesse caso, a distância total entre o centro do núcleo e os elétrons de valência é maior. Embora o número de prótons também tenha aumentado neste ponto, o aumento da carga positiva desses prótons é compensado por outros elétrons de blindagem interna entre os núcleos e os elétrons de valência. Portanto, o raio atômico aumenta em um grupo.