关于元素周期律的问题为什么元素周期表中同周期元素从左到右随原子序数的增大原子半径反而逐渐减小?

Question

关于元素周期律的问题
为什么元素周期表中同周期元素从左到右随原子序数的增大原子半径反而逐渐减小?

Answer 1

同一主族元素的原子半径从上到下逐渐增大,这是因为从上到下,元素原子的电子层数增多起主要作用,所以半径增大.副族元素的原子半径从上到下的变化不很明显.第五、第六周期的一些同族元素如铌和钽、钼和钨、锝和铼等它们的原子半径十分相近,这是由于镧系收缩的结果.
• 同一周期中原子半径的变化有两个因素在起作用：从左到右随着核电荷的增加,原子核对外层电子的吸引力也增加,使原子半径逐渐缩小；另一方面,随着核外电子数的增加,电子间的相互排斥力也增强,使得原子半径增大,这是两个作用相反的因素.但是,由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷,因而从左到右有效核电荷逐渐增加,原子半径逐渐减小.
应该指出,就同一周期而言,过渡元素由左向右原子半径缩小的程度比主族元素(Dr » 10pm)要来得小(Dr » 5pm).这是因为对于过渡元素,随着原子核电荷的增加,新增加的电子是填充到次外层,镧系元素和锕系元素新增加的电子填充到倒数第三层,而决定原子大小的是最外层电子,内层电子对它的屏蔽作用要比最外层中电子间的屏蔽作用大得多,所以同一周期过渡元素自左向右有效核电荷增加比较少,原子半径缩小的趋势就比较缓慢.对于d10电子构型,因为有较大的屏蔽作用,故原子半径略有增大,f7和f14构型也有类似的情况.