Jari-jari Atom dan Ion

Jari-jari Atom dan Ion
Jari-jari atom
Mengukur jari-jari atom
Tidak seperti halnya bola, sebuah atom tidak memiliki jari-jari yang tetap.
Jari-jari atom hanya bisa didapat dengan mengukur setengah dari jarak
antara dua buah atom yang berapitan.
Seperti halnya gambar diatas, pada atom yang sama kita bisa mendapatkan
jari-jari yang berbeda tergantung dari atom yang berapitan dengannya.
Gambar pada bagian kiri menunjukkan atom yang berikatan. Kedua atom ini
saling menarik satu sama lain sehingga jari-jarinya lebih pendek
dibandingkan jika mereka hanya bersentuhan. Hal ini kita dapatkan pada
atom-atom logam di mana mereka membentuk struktur logam atau atomatomnya secara kovalen berikatan satu sama lain. Tipe dari jari-jari atom
seperti ini disebut jari-jari (radius) logam atau jari-jari kovalen, tergantung
dari ikatannya.
Gambar pada bagian kanan menunjukkan keadaan di mana kedua atom
hanya bersentuhan. Daya tarik antar keduanya sangat sedikit. Tipe dari jarijari atom seperti ini dinamakan jari-jari (radius) van der Waals di mana
terjadi daya tarik yang lemah di antara kedua atom tersebut.
Kecenderungan jari-jari atom pada tabel periodik
Pola kecenderungan jari-jari atom tergantung dari jenis jari-jari atom mana
yang ingin kita ukur - tapi pada prinsipnya pola seluruhnya sama.
Diagram-diagram di bawah ini menunjukkan jari-jari logam untuk elemenelemen logam, jari-jari kovalen untuk elemen-elemen yang membentuk
ikatan kovalen dan jari-jari van der Waals untuk elemen-elemen yang tidak
membentuk ikatan (misalnya unsur gas mulia).
Kecenderungan jari-jari atom pada periode 2 dan 3
Kecenderungan jari-jari atom pada suatu golongan
Kita dapat segera memperkirakan bahwa jari-jari atom pada golongan yang
sama akan semakin besar jika letak atom itu pada tabel periodik semakin di
bawah. Alasannya cukup kuat - karena kulit elektron semakin bertambah.
Kecenderungan jari-jari atom menyusur satu periode
Kita perlu mengabaikan jari-jari gas mulia pada setiap periode. Karena neon
dan argon tidak membentuk ikatan, kita hanya dapat mengukur jari-jari van
der Waals - di mana ikatannya sangatlah lemah. Seluruh atom-atom lainnya
jari-jari atom diukur berdasarkan jarak yang lebih kecil dikarenakan oleh
kuatnya ikatan yang terbentuk. Kita tidak dapat membandingkan "suatu sifat
yang sama" jika kita mengikutsertakan gas mulia.
Kecuali gas mulia, atom akan semakin kecil menyusur satu periode
Dari litium ke flor, elektron seluruhnya berada pada level dua, yang dihalangi
oleh elektron pada 1s2. Peningkatan jumlah proton pada nukleus seiring
dengan menyusurnya periode akan menarik elektron-elektron lebih kuat.
Kecenderungan pada energi ionisasi yang naik turun tidak kita temui pada
radius atom.
Pada periode dari Natrium ke Klor, kita juga akan menemukan
kecenderungan yang sama. Besar atom dikontrol oleh elektron-elektron pada
tingkat ke 3 yang tertarik semakin dekat ke nukleus seiring dengan
meningkatnya jumlah proton.
Kecenderugan pada elemen-elemen transisi
Walaupun pada awal dari elemen-elemen transisi, jari-jari atom sedikit
mengecil, besar jari-jari atom hampir seluruhnya sama.
Dalam hal ini, besar dari jari-jari atom ditentukan oleh elektron-elektron 4s.
Penarikan karena naiknya jumlah proton pada nukleus berkurang karena
adanya penghalang tambahan yaitu bertambahnya elektron-elektron pada
orbital 3d.
Memang hal ini agak sedikit membingungkan. Kita telah mempelajari bahwa
orbital-orbital 4s memiliki tingkat energi lebih tinggi daripada 3d - di mana
kebalikannya elektron akan menempati 4s sebelum 3d. Artinya, elektronelektron 4s dapat kita simpulkan berada pada luar atom dan menentukan
besarnya atom. Hal ini juga berarti orbital 3d berada lebih dekat dengan
nukleus daripada 4s dan berperan sebagai penghalang.
Radius Ion
Ion-ion tidak memiliki besar yang sama dengan atom asalnya. Bandingkan
besarnya ion natrium dan klor dengan atom natrium dan klor.
Ion Positif
Ion positif lebih kecil dibandingkan dengan atom asalnya. Konfigurasi
elektron natrium adalah 2,8,1 ; sementara Na+ adalah 2,8. Kita kehilangan
salah satu kulit elektron dan 10 elektron yang tersisa ditarik oleh 11 proton
pada nukleus.
Ion Negatif
Ion negatif lebih besar dibandingkan dengan atom asalnya. Konfigurasi
elektron klor adalah 2,8,7 ; sementara Cl- adalah 2,8,8. Walaupun elektronelektron masih berada pada tingkat 3, penolakan tambahan terjadi karena
bertambahnya elektron yang menyebabkan atom semakin membesar. Ion
klor hanya memiliki 17 proton, tetapi mereka sekarang memiliki 18 elektron.