原子半径数据只有相对的、近似的意义,而且同一元素的不同半径,数值不同(r范>r金>r共),而且相差较大。
使用时不要同时用不同半径的数据。
在一般的资料里,金属元素有金属半径和共价半径的数据,非金属元素则有共价半径和范氏半径的数据,稀有气体只有范氏半径的数据。
中学课本中给出的原子半径数据除稀有气体元素外,均为共价半径,稀有气体原子半径是范氏半径。所以比较原子半径时一般排除稀有气体元素。
一般来说在同一族里,从上到下,原子半径一般是增大的,主族元素由上到下,半径毫无例外地增大,只是增大的幅度逐渐减小。
但是在副族里,属于第五和第六周期的元素,如Zr与HF、Nb与Ta、Mo与W,它们的原子半径非常接近,这主要是由于镧系收缩的结果。
在短周期(第二和第三周期)里,由左至右原子半径都是逐渐减小的,
长周期元素(第四、第五和第六周期的元素)虽然总的趋势仍然是原子半径缩小,但其中的过渡元素特别是镧系元素减小的趋势要缓和得多。这是由于屏蔽作用,因此从58号到71号元素原子半径减少更加缓慢。
四、我们来充电——离子半径
离子半径是表示离子大小的一个物理量。
现代测试手段还不能直接量取正负离子球体的半径。
一般所说的离子半径是:离子晶体中正负离子的核间距离是正负离子的半径之和。正负离子的核间距为d,则d=r++r-。
数值d可通过晶体的X射线衍射分析实验测得。并以氟离子F-半径=133pm,或氧离子O2-半径=132pm作为标准,然后再推算出其他离子半径。
如实验测得的氟化钠的d=230pm,则Na+的半径是230-133=97pm。
离子半径的大小还要受离子化合物构型的影响。一般以氯化钠构型的半径作为标准,即以
配位数为6作标准(在每一个钠离子周围直接连有6个氯离子,反之亦然。将与钠离子或氯离子直接相连的带异电荷的离子数称为配位数)。如离子实际配位数为8,则半径值应增加约3%,若配位数为4,则半径值应下降约5%。
在周期表各族中,离子半径一般随原子序数的递增而增大。同一周期中,阳离子的电荷数越大,它的半径越小,阴离子的电荷数越大,它的半径越大。当原子失去电子变成阳离子时,半径要缩小,如钠原子的半径为137pm,而钠离子半径是97pm。当原子得到电子变成阴离子时半径要增大,例如氯原子的半