Γιατί σε ένα μόριο νερού είναι το άτομο οξυγόνου μεγαλύτερο από το άτομο αζώτου;

Ρωτάτε για τα σχετικά μεγέθη ατόμων οξυγόνου και αζώτου, όχι για το μέγεθος του ατόμου οξυγόνου σε ένα μόριο νερού σε σύγκριση με το άτομο αζώτου. Εδώ είναι γιατί το οξυγόνο είναι μεγαλύτερο από το άζωτο:

* Ατομικός αριθμός και διαμόρφωση ηλεκτρονίων: Το οξυγόνο έχει ατομικό αριθμό 8, ενώ το άζωτο έχει ατομικό αριθμό 7. Αυτό σημαίνει ότι το οξυγόνο έχει ένα ακόμη πρωτόνιο και ένα ακόμη ηλεκτρόνιο από το άζωτο. Και τα δύο στοιχεία έχουν τον ίδιο αριθμό κελυφών ηλεκτρονίων, αλλά το οξυγόνο έχει ένα ακόμη ηλεκτρόνιο στο εξώτατο κέλυφος του.

* Απομάκρυνο ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίων: Το πρόσθετο ηλεκτρόνιο στο εξωτερικό κέλυφος του οξυγόνου βιώνει περισσότερη απόρριψη από τα άλλα ηλεκτρόνια σε αυτό το κέλυφος. Αυτή η αυξημένη απόρριψη ωθεί τα ηλεκτρόνια πιο μακριά, αυξάνοντας το συνολικό μέγεθος του ατόμου.

* Αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο: Ενώ το οξυγόνο έχει μεγαλύτερο πυρήνα με ένα ακόμα πρωτόνιο, ο αυξημένος αριθμός ηλεκτρονίων παρέχει επίσης περισσότερη θωράκιση από το θετικό φορτίο του πυρήνα. Αυτό το "αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο" που βιώνει τα εξώτατα ηλεκτρόνια είναι ελαφρώς χαμηλότερο σε οξυγόνο, οδηγώντας σε μεγαλύτερη ατομική ακτίνα.

Συνοπτικά: Η μεγαλύτερη ατομική ακτίνα του οξυγόνου οφείλεται σε συνδυασμό αυξημένης απόρριψης ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίων και ελαφρώς χαμηλότερου αποτελεσματικού πυρηνικού φορτίου σε σύγκριση με το άζωτο.