راهنمایی کوتاه: شعاع اتمی و واکنش‌پذیری هر دو به یک چیز بستگی دارند: جای عنصر در جدول تناوبی و اینکه الکترون‌های بیرونی چقدر محکم به هسته چسبیده‌اند.
گام‌به‌گام:
۱) شعاع اتمی یعنی «اندازهٔ» تقریبی اتم؛ در عمل آن را نصف فاصلهٔ بین مرکز دو اتم یکسان که به هم چسبیده‌اند در نظر می‌گیریم.
۲) در یک گروه (ستون) از بالا به پایین شعاع اتمی زیاد می‌شود؛ چون لایه‌های الکترونی بیشتر می‌شود و الکترون بیرونی از هسته دورتر است.
۳) در یک دوره (سطر) از چپ به راست شعاع اتمی کم می‌شود؛ چون تعداد پروتون‌ها زیاد می‌شود ولی الکترون‌ها به همان لایه اضافه می‌شوند، پس هسته آن‌ها را محکم‌تر به خود می‌کشد و اتم جمع‌وجورتر می‌شود.
۴) دربارهٔ یون‌ها: کاتیون (یون مثبت) از اتم خنثی کوچک‌تر است، چون یک لایه الکترون از دست داده؛ و آنیون (یون منفی) بزرگ‌تر است، چون الکترون اضافه دافعه را بیشتر می‌کند.
۵) فلزها می‌خواهند الکترون از دست بدهند. هرچه جداکردن الکترون بیرونی راحت‌تر باشد (شعاع بزرگ‌تر و انرژی یونش کمتر)، فلز واکنش‌پذیرتر است. پس در یک گروه از بالا به پایین واکنش‌پذیری فلزها زیاد می‌شود و در یک دوره از چپ به راست کم می‌شود.
۶) نافلزها می‌خواهند الکترون بگیرند. هرچه کشش هسته برای گرفتن الکترون بیشتر باشد (الکترونگاتیوی بالاتر)، نافلز واکنش‌پذیرتر است. پس در یک دوره از چپ به راست واکنش‌پذیری نافلزها زیاد می‌شود و در یک گروه از بالا به پایین کم می‌شود.
پاسخ نهایی:
- شعاع اتمی: در گروه از بالا به پایین ↑ ، در دوره از چپ به راست ↓
- واکنش‌پذیری فلزها: در گروه از بالا به پایین ↑ (چون راحت‌تر الکترون می‌دهند) ، در دوره از چپ به راست ↓
- واکنش‌پذیری نافلزها: در گروه از بالا به پایین ↓ ، در دوره از چپ به راست ↑
- واکنش‌پذیرترین فلزها در سمت چپ و پایین جدول‌اند (مثل فلزهای قلیایی) و واکنش‌پذیرترین نافلزها در سمت راست و بالا (مثل فلوئور و اکسیژن).
- پس یک الگوی ساده: فلزها الکترون می‌دهند و کوچک می‌شوند، نافلزها الکترون می‌گیرند و بزرگ می‌شوند.
مثال مشابه: چرا سدیم از منیزیم واکنش‌پذیرتر است؟ چون شعاع اتمی سدیم بزرگ‌تر و انرژی یونش آن کمتر است، پس الکترون بیرونی‌اش راحت‌تر جدا می‌شود. به همین دلیل سدیم با آب سرد واکنش تند می‌دهد، ولی منیزیم با آب سرد تقریباً واکنش نمی‌دهد.
اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: سه مفهوم الکترونگاتیوی، انرژی یونش و آرایش الکترونی را با هم مرور کن؛ با آن‌ها می‌توانی واکنش‌پذیری هر عنصر را پیش‌بینی کنی. حالا خودت امتحان کن: کدام اتم شعاع بزرگ‌تری دارد؟
- Li
- Na
- Rb
- F
درست است، Rb؛ چون در همان گروه پایین‌تر است و لایه‌های الکترونی بیشتری دارد.
یادآوری ایمنی: این آزمایش‌ها (مثل واکنش فلزهای قلیایی با آب) فقط در آزمایشگاه با نظارت معلم و با وسایل ایمنی انجام می‌شود؛ هرگز در خانه امتحان نکن.
