Bán kính nguyên tử

Bán kính nguyên tử của một nguyên tố hóa học là kích thước nguyên tử của nguyên tố đó, thường là khoảng cách trung bình tính từ tâm của hạt nhân nguyên tử đến ranh giới ngoài cùng của đám mây electron. Vì ranh giới này không phải là một thực thể vật lý được xác định rõ ràng, nên có nhiều định nghĩa không tương đồng về bán kính nguyên tử. Ba định nghĩa được sử dụng phổ biến về bán kính nguyên tử là bán kính Van der Waals, bán kính ion, và bán kính cộng hóa trị tương ứng với 3 kiểu liên kết hóa học.

Tùy thuộc vào mỗi định nghĩa, thuật ngữ có thể chỉ áp dụng cho các nguyên tử bị cô lập, hoặc cũng cho các nguyên tử ở trang thái vật chất kết chặt, liên kết cộng hóa trị trong phân tử, hoặc trong các trạng thái kích thích và ion hóa; và giá trị của nó có thể được thu nhận thông qua các thí nghiệm, hoặc tính toán bằng các mô hình lý thuyết. Theo một vài định nghĩa, giá trị bán kính phụ thuộc vào trạng thái của nguyên tử.

Các electron không có quỹ đạo nhất định, hoặc dải được xác định rõ ràng. Thêm nữa, các vị trí của chúng phải được mô tả là phân phối xác suất là tình trạng giảm dần khi ra xa hạt nhân, mà không có ranh giới rõ rệt. Ngoài ram ở trạng thái cô đặc/nén chặt và phân tử, các đám mây electron của nguyên tử thường chồng lấn ở một mức độ nhất định, và một vài electron có thể di chuyển trên một vùng rộng lớn giữa hai hoặc nhiều nguyên tử.

Định nghĩa phổ biến nhất, bán kính của các nguyên tử trung hòa cô lập nằm trong khoảng 30 đến 300 pm (hay 0,3 đến 3 angstrom). Tuy nhiên, bán kính của nguyên tử gấp 10.000 lần bán kính hạt nhân của nó (1–10 fm), và nhỏ hơn 1/1000 bước sóng của ánh sáng nhìn thấy (400–700 nm).

Bán kính nguyên tử đo thực nghiệm

Bảng bên dưới thể hiện bán kính cộng hóa trị được đo đạc thực nghiệm theo xuất bản của J. C. Slater năm 1964. Đơn vị đo là picomet (pm hay 1×10−12 m,), với độ chính xác khoảng 5 pm. Tông màu tăng từ đỏ đến vàng theo chiều tăng bán kính; màu xám là không có giá trị.

 Nhóm(cột) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Chu kỳ(hàng) 1 H11 He  2 Li145 Be105 B85 C70 N65 O60 F50 Ne  3 Na180 Mg150 Al125 Si110 P100 S100 Cl100 Ar  4 K220 Ca180 Sc160 Ti140 V135 Cr140 Mn140 Fe140 Co135 Ni135 Cu135 Zn135 Ga130 Ge125 As115 Se115 Br115 Kr  5 Rb235 Sr200 Y33 Zr155 Nb145 Mo145 Tc135 Ru130 Rh135 Pd140 Ag160 Cd155 In155 Sn145 Sb145 Te140 I140 Xe  6 Cs260 Ba215 *  Hf155 Ta145 W135 Re135 Os130 Ir135 Pt135 Au135 Hg150 Tl190 Pb180 Bi160 Po190 At  Rn  7 Fr  Ra215 **  Rf  Db  Sg  Bh  Hs  Mt  Ds  Rg  Cn  Uut  Fl  Uup  Lv  Uus  Uuo  Nhóm Lanthan *  La195 Ce185 Pr185 Nd185 Pm185 Sm185 Eu185 Gd180 Tb175 Dy175 Ho175 Er175 Tm175 Yb175 Lu175 Nhóm Actini **  Ac195 Th180 Pa180 U175 Np175 Pu175 Am175 Cm  Bk  Cf  Es  Fm  Md  No  Lr 

Bán kính nguyên tử theo tính toán
Bảng bên dưới thể hiện giá trị bán kính nguyên tử được tính theo mô hình toán, do Enrico Clementi và cộng sự công bố năm 1967. Đơn vị tính là picomet (pm).

 Nhóm(cột) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Chu kỳ(hàng) 1 H53 He31 2 Li167 Be112 B87 C67 N56 O48 F42 Ne38 3 Na190 Mg145 Al118 Si111P98 S88 Cl79 Ar71 4 K243 Ca194 Sc184 Ti176 V171 Cr166 Mn161 Fe156 Co152 Ni149Cu145Zn142 Ga136 Ge125 As114 Se103 Br94 Kr88 5 Rb265 Sr219 Y212 Zr206 Nb198 Mo190 Tc183 Ru178 Rh173 Pd169Ag165 Cd161 In156 Sn145 Sb133 Te123 I115 Xe108 6 Cs298 Ba253 *  Hf208 Ta200 W193 Re188 Os185 Ir180 Pt177Au174Hg171 Tl156 Pb154 Bi143 Po135 At  Rn120 7 Fr  Ra  **  Rf  Db  Sg  Bh  Hs  Mt  Ds  Rg  Cn  Uut  Fl  Uup  Lv  Uus  Uuo  Lanthan *  La  Ce  Pr247 Nd206 Pm205 Sm238 Eu231 Gd233 Tb225 Dy228 Ho  Er226 Tm222 Yb222 Lu217 Actini **  Ac  Th  Pa  U  Np  Pu  Am  Cm  Bk  Cf  Es  Fm  Md  No  Lr 

Chú thích

Thể loại:Nguyên tử
Thể loại:Tính chất của nguyên tố hóa học