Что такое атомный радиус?

Атомный радиус - это измерение размера атомов конкретного элемента. Это указывает на расстояние между ядром атома и внешним краем его электронов, или расстояние между двумя атомными ядрами. Атом не имеет фиксированной структуры, поэтому его атомный радиус измеряется путем деления расстояния между ядрами соприкасающихся атомов пополам. Радиус может быть разным для одного и того же атома в зависимости от того, связан он или находится рядом с другим атомом. Атомный размер уменьшается далее вдоль каждого ряда периодической таблицы при учете щелочных металлов до благородных газов и увеличивается вниз по столбцам.

Таблица атомного радиуса структурно отличается от классической периодической таблицы элементов. Гелий имеет наименьший радиус, в то время как водород, самый легкий элемент, является шестым снизу для измерения размера, а цезий является самым большим атомом. Нейтральные атомы имеют размер от 0,3 до 3 ангстрем, а атомы и ионы с одним электроном могут быть измерены с использованием радиуса Бора, определяемого по орбите электрона с наименьшей энергией в атоме.

Радиус ковалентно связанных атомов отличается от радиуса соприкасающихся атомов. Связанные атомы имеют общие электроны, а радиусы плотно упакованных атомов, например, в металлической структуре, отличаются от тех, которые находятся рядом друг с другом. Радиус Ван-дер-Ваальса используется для атомов, которые удерживаются вместе слабыми притяжениями и не удерживаются вместе в молекуле. Добавление электронов в атом меняет его атомный радиус, поэтому ионный радиус может варьироваться в зависимости от того, сколько электронов вращается вокруг иона.

Атомный радиус основан на принципе, что атомы являются сферами. Это не совсем так, и сферическая модель является лишь приблизительным представлением. Идея сферических атомов помогает объяснить и предсказать, как плотные жидкости и твердые вещества, как атомы расположены в кристаллах, и рассчитать молекулярную форму и размер. Атомы увеличиваются по радиусу вниз по строкам периодической таблицы, но резко увеличиваются в размерах между благородными газами в конце ряда или периода и щелочным металлом, начинающимся в следующем ряду. Эта концепция использовалась при разработке квантовой теории и логична в отношении теории электронных оболочек, которая объясняет, сколько электронов может находиться на любой конкретной орбите.