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Tutorial MenuePeriodensystem der ElementeLerneinheit 5 von 8

Periodizität von Eigenschaften - Atomradien

Atomradien

Die Größe der Atome beziehungsweise Ionen spielt eine Rolle für physikalische und chemische Eigenschaften wie zum Beispiel ihren Einbau in Kristallgitterlücken oder mögliche Koordinationszahlen (Zahl der benachbarten Atome).

Experimentell zugänglich sind die Größen beziehungsweise Radien von Atomen als

  • kovalente Atomradien
  • metallische Atomradien
  • Van-der-Waals-Radien.

Kovalente und metallische Atomradien erhält man aus den röntgenographisch bestimmten Kristallstrukturen der Elemente durch Halbierung der kürzesten Kernabstände. Die größeren Van-der-Waals-Radien ergeben sich aus den Kernabständen identischer Atomnachbarn, die nicht chemisch gebunden sind.

Abb.1
Kovalenter und Van-der-Waals-Radius von Fluor im Kristallgitter

Die Atomradien nehmen innerhalb einer Gruppe zu, da mit zunehmender Ordnungszahl die schwereren Homologen auch mehr und damit weiter außen liegende Elektronenschalen besetzen.

Innerhalb einer Periode nimmt der Atomradius von links nach rechts ab. Diese auf den ersten Blick erstaunliche Beobachtung lässt sich verstehen, wenn man bedenkt, dass in einer Periode die Kernladungszahl stetig zunimmt, die hinzukommenden Elektronen aber keine Schalen neu beginnen. Dadurch wird die Anziehung auf die Elektronenhülle größer und es tritt eine Schrumpfung des Atomradius ein. Der Atomradius ist das Ergebnis von Anziehung der Elektronen durch den Kern einerseits und der gegenseitigen Abstoßung der Elektronen andererseits.

Abb.2
Atom- und Van-der-Waals-Radien
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