Co to jest promień atomowy?

Promień atomowy jest pomiarem wielkości atomów określonego pierwiastka. Wskazuje odległość między jądrem atomu a zewnętrzną krawędzią jego elektronów lub odległość między dwoma jądrami. Atom nie ma ustalonej struktury, więc jego promień atomowy jest mierzony poprzez podzielenie odległości między jądrami dotykających atomów na pół. Promień może być różny dla tego samego atomu w zależności od tego, czy jest on związany, czy tuż obok innego atomu. Rozmiar atomowy zmniejsza się dalej wzdłuż każdego rzędu układu okresowego, gdy uwzględnia się metale alkaliczne do gazów szlachetnych, i zwiększa w dół kolumn.

Tabela promienia atomowego różni się strukturalnie od klasycznego układu okresowego pierwiastków. Hel ma najmniejszy promień, podczas gdy wodór, najlżejszy pierwiastek, jest szósty od dołu do pomiaru wielkości, a cez jest największym atomem. Atomy neutralne mają wielkość od 0,3 do 3 angstremów, a atomy i jony z jednym elektronem można zmierzyć za pomocą promienia Bohra, określonego przez orbitę elektronu o najniższej energii w atomie.

Promień kowalencyjnie związanych atomów różni się od promienia dotykających się atomów. Związane atomy dzielą elektrony, a promienie gęsto upakowanych atomów, na przykład w strukturze metalicznej, różnią się od tych, które stoją obok siebie. Promień van der Waalsa jest stosowany dla atomów, które są utrzymywane razem przez słabe przyciągania i nie są utrzymywane razem w cząsteczce. Dodanie elektronów do atomu zmienia jego promień atomowy, więc promień jonowy może się różnić w zależności od liczby elektronów krążących wokół jonu.

Promień atomowy opiera się na zasadzie, że atomy są kulami. Nie jest tak dokładnie, a model sfery jest jedynie przybliżoną reprezentacją. Pomysł sferycznych atomów pomaga wyjaśnić i przewidzieć, jak gęstymi cieczami i ciałami stałymi, jak atomy są ułożone w kryształy, a także obliczyć kształt i wielkość cząsteczki. Atomy zwiększają promień w dół rzędów układu okresowego, ale dramatycznie zwiększają swój rozmiar między gazami szlachetnymi na końcu rzędu lub okresu, a metalem alkalicznym rozpoczynającym się w następnym rzędzie. Ta koncepcja została wykorzystana w rozwoju teorii kwantowej i jest logiczna w stosunku do teorii powłoki elektronowej, która wyjaśnia, ile elektronów może znajdować się na określonej orbicie.