Por que o raio atômico muda tanto?

O raio atômico de um átomo é determinado pelo número total de elétrons, camadas de elétrons e prótons em um átomo. Os prótons estão localizados no núcleo de um átomo e criam uma carga nuclear efetiva. Elétrons dentro de uma camada são atraídos pela carga nuclear e variam de acordo.

As duas principais tendências no tamanho dos raios atômicos vistas na tabela periódica são uma diminuição ao viajar da esquerda para a direita e um aumento ao viajar de cima para baixo. Cada um é explicado pelas interações específicas de elétrons e prótons. Viajar da esquerda para a direita através de um período de elementos na tabela periódica aumenta o número de prótons e elétrons simultaneamente em um. Os elétrons carregados negativamente são adicionados primeiro às camadas de elétrons mais externas e tornam-se fortemente atraídos pelos prótons carregados positivamente no núcleo. Conforme o número de elétrons e prótons aumenta, o mesmo acontece com as forças de atração totais dentro do átomo, causando uma diminuição no raio atômico.

Ao viajar de cima para baixo de uma família de elementos na tabela periódica, o número total de elétrons de valência permanece o mesmo, mas o número de camadas de elétrons preenchidas e o total de elétrons aumentam. Quanto mais longe do núcleo um elétron está localizado, menos ele experimenta as forças de atração exibidas pelos prótons. Como a atração da atração é mais fraca, o átomo não é tão comprimido e o raio atômico aumenta.