Não há um único "método experimental" que mede diretamente raios atômicos e iônicos. Em vez disso, os cientistas usam uma combinação de técnicas e cálculos para estimar esses valores. Aqui está um detalhamento dos métodos mais comuns:

1. Difração de raios-X (DRX):

* como funciona: A difração de raios-X envolve brilhar os raios X em uma amostra cristalina. Os átomos no cristal difraem os raios X, criando um padrão de manchas em um detector. Esse padrão pode ser analisado para determinar o arranjo de átomos no cristal, incluindo as distâncias entre eles.
* Limitações: O DRX fornece apenas informações sobre o espaçamento entre os átomos em um estado sólido. Não mede diretamente o tamanho dos átomos individuais.

2. Difração de elétrons:

* como funciona: Semelhante ao DRX, a difração de elétrons usa um feixe de elétrons para investigar a estrutura dos materiais. Os elétrons interagem com as nuvens de elétrons dos átomos, fornecendo informações sobre a distribuição de elétrons e o tamanho do átomo.
* Limitações: A difração de elétrons é mais sensível à superfície de um material e pode não ser tão precisa para determinar os raios atômicos quanto outros métodos.

3. Cálculos teóricos:

* como funciona: Os cálculos mecânicos quânticos podem ser usados ​​para modelar o comportamento de elétrons em átomos e moléculas. Esses cálculos podem fornecer estimativas dos tamanhos de átomos e íons com base na distribuição da densidade de elétrons.
* Limitações: A precisão desses cálculos depende da complexidade do sistema que está sendo modelado e das aproximações utilizadas.

4. Tendências empíricas:

* como funciona: Os cientistas observaram tendências nos raios atômicos e iônicos em toda a tabela periódica. Por exemplo, o raio atômico geralmente diminui em um período e aumenta em um grupo. Essas tendências podem ser usadas para estimar o tamanho de um átomo ou íon com base em sua posição na tabela periódica.
* Limitações: As tendências empíricas são baseadas em generalizações e podem não ser precisas para todos os elementos ou íons.

Determinando raios iônicos:

* Os raios iônicos são determinados analisando as distâncias entre íons em cristais iônicos.
* A difração de raios-X é a técnica principal usada para medir essas distâncias.
* O raio iônico é calculado subtraindo o raio do outro íon à distância entre eles.

Considerações importantes:

* Raios atômicos e iônicos não são valores fixos. Eles podem variar dependendo do ambiente químico do átomo ou íons.
* Os métodos usados ​​para estimar esses valores têm limitações e incertezas inerentes.
* Os valores relatados para raios atômicos e iônicos geralmente são médias obtidas de vários métodos experimentais e teóricos.

Em resumo, não existe um único método de "padrão -ouro" para determinar raios atômicos e iônicos. Os cientistas usam uma combinação de técnicas experimentais, cálculos teóricos e tendências empíricas para estimar esses valores, reconhecendo as limitações de cada método.