원자 반지름과 이온 반지름

유효핵 전하

1. 가리움(가려막기) 효과

▶ 다전자 원자에서는 다른 전자들이 핵의 (+)전하를 가려서 안쪽 전자껍질의 전자가 최외각 전자껍질의 전자보다 핵 전하를 가리는 효과가큼

2. 유효핵 전하

▶ 전자가 실제로 느끼는 핵 전하로서 원자핵의 전하보다 작은 값을 가짐

원자 반지름

1. 원자 반지름

▶ 전자의 발견 확률 밀도는 원자핵에서 아주 먼 거리에서도 0이 되지 않으므로 원자 반지름은 핵 사이의 거리를 측정하여 결정

• 같은 종류의 원자가 결합한 경우: 핵과 핵 사이 거리의 절반(공유 반지름)
• 비활성 기체 원소: 고체 상태에서 인접하는 핵과 핵 사이 거리의 절반(반 데르 발스 반지름)

2. 원자 반지름의 주기성

▶ 같은 족

• 원자 번호가 클수록(아래쪽으로 갈수록) 전자껍질 수가 증가하므로 원자 반지름이 커짐 예)Li<Na<K, F<Cl<Br<I

▶ 같은 주기

• 원자 번호가 클수록(오른쪽으로 갈수록) 유효핵 전하가 증가하므로 원자 반지름이 작아짐 예)Li>Be>B>C>N>O>F

이온 반지름

1. 양이온의 반지름

▶ 금속 원소가 전자를 잃고 양이온이 될 때는 전자껍질 수가 감소하므로 반지름이 작아짐

• 예) Na>Na⁺, Ca>Ca²⁺

2. 음이온의 반지름

▶ 비금속 원소가 전자를 얻어 음이온이 될 때는 전자 사이의 반발력이 증가하므로 반지름이 커짐

• 예) Cl<Cl^-, O<O^2-

3. 등전자 이온의 반지름

▶ 전자 수가 같은 이온의 반지름은 핵 전하가 클수록 핵과 전자 사이의 인력이 증가하므로 반지름이 작아짐

• 예) 8O^2->9F^->11Na⁺>12Mg²⁺>13Al³⁺

원자 반지름과 이온 반지름

• 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 원자 반지름은 감소→ 유효핵 전하 증가 때문
• 비금속 원소가 음이온으로 될 때 반지름이 증가→ 전자 사이 반발력 증가 때문
• 금속 원소가 양이온으로 될 때 반지름이 감소→ 전자껍질 수 감소 때문
• 등전자 이온은 원자 번호가 클수록 반지름이 감소→ 핵 전하 커지기 때문