**原子半径**通常指原子的尺寸，并不是一个精确的物理量，并且在不同的环境下数值也不同。 一个特定的原子的半径值和所选用的原子半径的定义相关，而在不同的环境下给原子半径不同定义比统一的定义更合适。

术语原子半径本身就有疑问：可能指一个自由原子的尺寸，或者可能用作原子（包括分子中的原子和自由原子）尺寸不同测量方式的一个笼统的术语。在下文中，这个术语还包括离子半径，主要是因为共价键和离子键区别不大。而**原子**的定义"能区分出化学元素的最小粒子"本身就比较含糊，包括了自由原子以及与其它相同或不同原子一起组成化学物的原子。除了离子半径，其他可能指代的半径值包括玻尔半径，范德华半径，共价半径和金属半径等。

原子半径完全由电子决定，原子核的大小为是电子云的十万分之一。值得注意的是原子核没有固定的位置，而电子云没有固定的边界。

虽然有上述的困难，目前还是有很多的测量原子（包括离子）的方法，这些方法通常基于实验测量和计算方式的结合。目前普遍认为原子像一个球体，尺寸在30–300皮米之间，在元素周期表中的原子半径变化有规律可循，从而对元素的化学特性造成影响。

原子半径的定义
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### 范德华半径

晶体中，没有成键而是通过范德华力结合的两原子，其核间距的一半即为范德华半径（又称范氏半径）。

### 离子半径

离子键长等于两离子半径的和。

### 金属半径

金属晶体中，相邻金属原子核间距一半即为金属半径。

### 玻尔半径

由玻尔原子模型推测的最低能量电子轨道的半径。

原子半徑的周期性
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原子半徑在同一族内從上到下遞増，在同一元素周期内從左到右遞減。造成這種現象的部分原因是電子的分布不是完全自由的。原子内部的電子按照電子層排列，每個電子層只能容纳固定数量的電子。元素周期表的每個一新的周期和一個新的電子層對應，離原子核也越來越遠。

原子核的電荷是另一個和原子半徑相關的重要因素，随着原子序數*Z*的增加，原子核電荷增加。原子核的電荷是正的，吸引負電子。在一個元素周期内，原子核的电荷增加，而新增加的電子在同一層裡，導致電子層的半徑减小（對于主族元素来说，同周期電子層数相同的原子，随着原子序遞增，後續電子填充在最外層，内層電子没有變化，内層電子對最外層電子的排斥力變化不大，反而因核電荷数的增加，原子核對最外層电子的吸引力也增加，導致最外層電子運動區域往核靠近，原子半徑減小。），從而影響到原子半徑的减小。

遮蔽效應也是重要因素。內層電荷對外層電荷的排斥力，將外層電荷「向外推」。

原子半徑的主要三個因素可以總結如下：

| 因素 | 原理 | 隨……而增加 | *傾向* | 效果 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 電子層 | 量子力學 | － | 原子半徑↑ | 同一族的原子半徑從上而下增加 |
| 核電荷 | 原子核質子對電荷的吸引力 | 原子序數 | 原子半徑↓ | 同一周期的原子半徑從左而右減少 |
| 遮蔽效應 | 內層電荷對外層電荷的排斥力 | 電子層數目 | 原子半徑↑ | 減弱第二個因素 |

原子半径的获得方法
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### 测量宏观物质

原子半径可通过测量固体单质的密度，计算出1 mol物质的体积，再除以阿伏伽德罗常数，便可粗略的获得原子半径。

### 量子力学

由原子的核电荷数，电子数，电子云分布状况等，给出原子半径的定义。

### 测定结构

测定原子形成各种分子或固体后的核间距。同种原子，核间距除以2，即可获得相应的原子半径；异种原子，由已知一种原子半径，可计算出另一种原子半径。
大多数书籍所附的原子半径，由此法测出。

传统方法测量的原子半径
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下表为传统方法测量的原子半径，单位皮米，误差为5皮米。


|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| **族**（纵向） | **1** | **2** | **3** | **4** | **5** | **6** | **7** | **8** | **9** | **10** | **11** | **12** | **13** | **14** | **15** | **16** | **17** | **18** |
| **周期** （横向） |  |
| **1** | H氢25 |  | He氦31 |
| **2** | Li锂145 | Be铍105 |  | B硼85 | C碳70 | N氮65 | O氧60 | F氟50 | Ne氖38 |
| **3** | Na钠180 | Mg镁150 |  | Al铝125 | Si110 | P磷100 | S硫100 | Cl氯100 | Ar氩71 |
| **4** | K钾220 | Ca钙180 | Sc钪160 | Ti钛140 | V钒135 | Cr铬140 | Mn锰140 | Fe铁140 | Co钴135 | Ni镍135 | Cu铜135 | Zn锌135 | Ga镓130 | Ge锗125 | As砷115 | Se硒103 | Br溴94 | Kr氪88 |
| **5** | Rb铷235 | Sr锶200 | Y钇180 | Zr锆155 | Nb铌145 | Mo钼145 | Tc锝135 | Ru钌130 | Rh铑135 | Pd钯140 | Ag银160 | Cd镉155 | In铟155 | Sn锡145 | Sb锑145 | Te碲140 | I碘140 | Xe氙108 |
| **6** | Cs铯260 | Ba钡215 | ▲镧系 | Hf铪155 | Ta钽145 | W钨135 | Re铼135 | Os锇130 | Ir铱135 | Pt铂135 | Au金135 | Hg汞150 | Tl铊190 | Pb铅180 | Bi铋160 | Po钋190 | At127 | Rn氡120 |
| **7** | Fr钫240 | Ra镭215 | △锕系 | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds鐽 | Rg錀 | Cn鎶 | Uut鉨 | Fl鈇 | Uup镆 | Lv鉝 | UusTs | UuoOg |
|  |
| 镧系元素 | ▲ | La镧195 | Ce铈185 | Pr镨185 | Nd钕185 | Pm钷185 | Sm钐185 | Eu铕185 | Gd钆180 | Tb铽175 | Dy镝175 | Ho钬175 | Er铒175 | Tm铥175 | Yb镱175 | Lu镥175 |
| 锕系元素 | △ | Ac锕195 | Th钍180 | Pa镤180 | U铀175 | Np錼175 | Pu鈽175 | Am鋂175 | Cm锔 | Bk鉳 | Cf锎 | Es锿 | Fm镄 | Md钔 | No锘 | Lr铹 |
|  |

包含传统方法测量原子半径的元素周期表，单位皮米，误差5皮米。
参见元素周期表
**参考：** J.C. Slater, 《化学物理期刊》（J. Chem. Phys） 1964, **41**, 3199.

通过计算得到的原子半径
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下表为通过计算得的原子半径，单位皮米。


|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| **族**（纵向） | **1** | **2** | **3** | **4** | **5** | **6** | **7** | **8** | **9** | **10** | **11** | **12** | **13** | **14** | **15** | **16** | **17** | **18** |
| **周期** （横向） |  |
| **1** | H氢53 |  | He氦31 |
| **2** | Li锂167 | Be铍112 |  | B硼87 | C碳67 | N氮56 | O氧48 | F氟42 | Ne氖38 |
| **3** | Na钠190 | Mg镁145 |  | Al铝118 | Si111 | P磷98 | S硫88 | Cl氯79 | Ar氩71 |
| **4** | K钾243 | Ca钙194 | Sc钪184 | Ti钛176 | V钒171 | Cr铬166 | Mn锰161 | Fe铁156 | Co钴152 | Ni镍149 | Cu铜145 | Zn锌142 | Ga镓136 | Ge锗125 | As砷114 | Se硒103 | Br溴94 | Kr氪88 |
| **5** | Rb铷265 | Sr锶219 | Y钇212 | Zr锆206 | Nb铌198 | Mo钼190 | Tc锝183 | Ru钌178 | Rh铑173 | Pd钯169 | Ag银165 | Cd镉161 | In铟156 | Sn锡145 | Sb锑133 | Te碲123 | I碘115 | Xe氙108 |
| **6** | Cs铯298 | Ba钡253 | ▲镧系 | Hf铪208 | Ta钽200 | W钨193 | Re铼188 | Os锇185 | Ir铱180 | Pt铂177 | Au金174 | Hg汞171 | Tl铊156 | Pb铅154 | Bi铋143 | Po钋135 | At127 | Rn氡120 |
| **7** | Fr钫 | Ra镭 | △锕系 | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds鐽 | Rg錀 | Cn鎶 | Uut鉨 | Fl鈇 | Uup镆 | Lv鉝 | UusTs | UuoOg |
|  |
| 镧系元素 | ▲ | La镧226 | Ce铈210 | Pr镨247 | Nd钕206 | Pm钷205 | Sm钐238 | Eu铕231 | Gd钆233 | Tb铽225 | Dy镝228 | Ho钬226 | Er铒226 | Tm铥222 | Yb镱222 | Lu镥217 |
| 锕系元素 | △ | Ac锕 | Th钍 | Pa镤 | U铀 | Np錼 | Pu鈽 | Am鋂 | Cm锔 | Bk鉳 | Cf锎 | Es锿 | Fm镄 | Md钔 | No锘 | Lr铹 |
|  |

包含计算得到的原子半径的元素周期表，单位皮米。
参见元素周期表

相關條目
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* 化学键
* 共价半径
* 键长
* 位阻效应
* 法楊原則

参考资料
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1. ↑  F·艾伯特·科顿、杰弗里·威尔金森（1988年）《Advanced Inorganic Chemistry》（第五版），纽约：Wiley. ISBN 0-471-84997-9，第1385页。
2. ↑   国际纯化学与应用化学联盟（1990年），《Nomenclature of Inorganic Chemistry》，Oxford: Blackwell Scientific. ISBN 0-632-02494-1，第35页。
3. ↑  Pauling, L. (1945). The Nature of the Chemical Bond (2nd ed.). Cornell University Press. LCCN 42034474.
4. ↑  Tipler, Paul & Ralph Llewellyn（2003年），《現代物理》（Modern Physics），第四版，New York: W. H. Freeman and Company，ISBN 0-7167-4345-0。
5. ↑  北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室. 无机化学（第四版）. 北京: 高等教育出版社.
6. ↑  
Clementi, E.; Raimond, D. L.; Reinhardt, W. P.. Journal of Chemical Physics. 1967, **47** (4): 1300–1307. Bibcode:1967JChPh..47.1300C. doi:10.1063/1.1712084.