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Conceito de raio atómico

Raio é uma noção com uma grande quantidade de acepções de acordo com o contexto. Pode-se tratar do segmento que vincula a circunferência de um círculo com o seu centro, do raio de alguma roda, do aparelho que capta ondas radiofónicas e as transforma em som ou de um elemento químico.

Atómico, por sua vez, é o adjectivo que qualifica aquilo que está vinculado a um átomo (a quantidade mais pequena de um elemento químico que é indivisível e que tem existência própria).

Dito isto, podemos fazer uma abordagem do conceito de raio atómico. Esta noção faz referência à metade da distância que existe nos núcleos de dois átomos que são adjacentes e que estão unidos mediante um enlace covalente, ou então à distância presente entre o orbital mais externo de um e o núcleo de outro.

O conceito de orbital atómico define-se como uma solução particular determinada, independente do tempo e espacial, à equação de Schrödinger para um electrão que se submete a um potencial colombiano. Vejamos os três conceitos complementares deste parágrafo mais em detalhe:

* a solução particular, ou completa, é um caso da equação em derivadas parciais (EDP) que tem a mesma quantidade de variáveis independentes que de constantes arbitrárias. Dá-se a designação de EDP, por sua vez, à equação que tem como incógnitas funções de diferentes variáveis, com a particularidade de incluir na equação as derivadas dessas funções;

* a equação de Schrödinger foi criada por um físico austríaco do mesmo nome em inícios do século XX e serve para descrever a evolução no tempo de uma partícula massiva não relativista. Na mecânica quântica, onde tem um papel fundamental, permite associar as partículas microscópicas à Segunda Lei de Newton, igualmente conhecida como a Lei Fundamental da Dinâmica, a qual define que a variação de movimento ocorre em proporção à força motriz que se imprime e de acordo com a linha recta sobre a qual essa força se orienta;

* o potencial de Coulomb é parte da lei homónima, que, entre outras coisas, relaciona proporcionalmente as forças de eléctricas de duas cargas com o produto da grandeza dessas cargas. O potencial de Coulomb é uma função escalar que se aplica para facilitar o uso de expressões vectoriais nas quais se envolvem cargas eléctricas e campos de força.

Através do raio atómico, consegue-se calcular qual é o tamanho do átomo em questão; o tamanho dos átomos, por outro lado, incide sobre as mudanças de estado, a densidade e outras propriedades, como ser o ponto de fusão e o de ebulição.

A força da atracção que exerce o núcleo nos electrões determina o raio atómico. À medida que a carga efectiva aumenta, o enlace entre o núcleo e os átomos torna-se mais forte e, por conseguinte, o raio atómico fica mais reduzido. Em sentido inverso, quando a carga diminui, o raio atómico aumenta.

Se observarmos a tabela periódica, notaremos que os elementos têm maior raio atómico à medida que avançarmos para baixo e para a esquerda. Isto deve-se ao facto de o raio atómico aumentar quando se desce um período, ao passo que diminui se se avançar um grupo.

É importante realçar que é possível distinguir entre raio atómico covalente (quando os núcleos se encontram a uma distância é equivalente ao resultado de somar os seus raios covalentes) e metálico (quando o raio atómico representa a metade do segmento que se pode tratar entre cada núcleo em cristais metálicos). Apesar dessa classificação, o primeiro caso é aquele que é usado com maior frequência.

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