Xu hướng biến đổi bán kính, độ âm điện, tính kim loại – phi kim

Trong một chu kì, từ trái sang phải điện tích hạt nhân tăng, số lớp electron không đổi, lực hút của hạt nhân lên electron ngoài cùng tăng nên bán kính giảm dần.

Trong một nhóm A, từ trên xuống dưới số lớp electron tăng, electron ngoài cùng ở xa hạt nhân hơn (và bị các lớp trong che chắn) nên bán kính tăng dần.

Nguyên tố	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl
Bán kính (pm)	186	160	143	117	110	104	99

Nhóm IA	Li	Na	K	Rb	Cs
Bán kính (pm)	152	186	227	248	265

Số liệu là giá trị tham khảo thông dụng (mỗi bảng tra cứu hơi khác nhau, nhưng thứ tự giống nhau); đề thi luôn cho bảng kèm theo.

Độ âm điện đo khả năng hút electron liên kết của nguyên tử trong phân tử. Thang Pauling: fluorine lớn nhất ($3{,}98$), các kim loại kiềm ở cuối nhóm (caesium, francium) nhỏ nhất. Xu hướng ngược với bán kính:

• Trong chu kì: từ trái sang phải, độ âm điện tăng.
• Trong nhóm A: từ trên xuống, độ âm điện giảm.

Nguyên tố	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl
Độ âm điện	0,93	1,31	1,61	1,90	2,19	2,58	3,16

Nhóm VIIA	F	Cl	Br	I
Độ âm điện	3,98	3,16	2,96	2,66

Tính kim loại là khả năng nhường electron của nguyên tử; tính phi kim là khả năng nhận electron. Hai tính chất này biến đổi ngược nhau:

• Trong chu kì từ trái sang phải: tính kim loại giảm, tính phi kim tăng.
• Trong nhóm A từ trên xuống: tính kim loại tăng, tính phi kim giảm.

Vì vậy kim loại mạnh nhất nằm ở góc dưới bên trái của bảng (caesium, francium), phi kim mạnh nhất nằm ở góc trên bên phải, không kể khí hiếm (fluorine).

Dùng một nguyên tố trung gian đứng cùng chu kì với nguyên tố này và cùng nhóm với nguyên tố kia. Ví dụ so sánh bán kính $\mathrm{K}$ (nhóm $\mathrm{IA}$, chu kì $4$) và $\mathrm{Mg}$ (nhóm $\mathrm{IIA}$, chu kì $3$): lấy $\mathrm{Na}$ là trung gian, cùng nhóm với $\mathrm{K}$ và cùng chu kì với $\mathrm{Mg}$. Trong nhóm $\mathrm{IA}$: $\mathrm{K} > \mathrm{Na}$. Trong chu kì $3$: $\mathrm{Na} > \mathrm{Mg}$. Vậy $\mathrm{K} > \mathrm{Mg}$.

• Cation nhỏ hơn nguyên tử: $\mathrm{Na^+} < \mathrm{Na}$ (mất lớp ngoài cùng, lực hút trên mỗi electron còn lại lớn hơn).
• Anion lớn hơn nguyên tử: $\mathrm{Cl^-} > \mathrm{Cl}$ (thêm electron, lực đẩy giữa các electron tăng).
• Các ion cùng số electron (đẳng electron) có bán kính giảm khi $Z$ tăng. Dãy $10$ electron:

Ion	$\mathrm{O^{2-}}$	$\mathrm{F^-}$	$\mathrm{Na^+}$	$\mathrm{Mg^{2+}}$	$\mathrm{Al^{3+}}$
$Z$	8	9	11	12	13
Số electron	10	10	10	10	10
Bán kính (pm)	140	133	102	72	54

Đại lượng	Trong chu kì (trái $\to$ phải)	Trong nhóm A (trên $\to$ dưới)
Bán kính nguyên tử	giảm	tăng
Độ âm điện	tăng	giảm
Tính kim loại	giảm	tăng
Tính phi kim	tăng	giảm
Nguyên nhân	$Z$ tăng, số lớp không đổi	số lớp tăng