原子半径は、周期律表の元素の周期特性のために重要なパラメータです。半径が大きいほど、原子のサイズは大きくなります。同様に、それはそれらの電子特性に関連しています。
原子が持つ電子が多いほど、その原子サイズと半径は大きくなります。どちらも、価電子殻の電子によって定義されます。これは、それらの軌道を超える距離では、電子を見つける確率がゼロに近づくためです。反対は核の近くで起こります：電子を見つける確率は増加します。
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上の画像は綿球のパッキングを表しています。それぞれが6つの隣人に囲まれていることに注意してください。別の可能な上段または下段は含まれません。コットンボールがどのように圧縮されるかによって、サイズが決まり、したがって半径が決まります。アトムと同じように。
それらの化学的性質に応じた元素は、何らかの方法でそれら自身の原子と相互作用します。その結果、原子半径の大きさは、存在する結合のタイプとその原子の固体充填によって異なります。
原子半径はどのように測定されますか？
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メインの画像では、コットンボールの直径を簡単に測定し、2で割ります。ただし、原子の球は完全には定義されていません。どうして？電子は空間の特定の領域、つまり軌道で循環および拡散するためです。
そのため、原子は縁が計り知れないほどの球であると考えることができます。たとえば、上の画像では、核に近い中心の領域がより濃い色を示し、その端がぼやけています。
画像は二原子E 2分子（Cl 2、H 2、O 2など）を表します。原子が球体であると仮定すると、共有結合で両方の原子核を隔てる距離dが決定されている場合、原子半径を取得するには、それを2つに分割（d / 2）するだけで十分です。より正確には、E 2のEの共有結合半径。
Eがそれ自体と共有結合を形成せず、代わりに金属元素であった場合はどうなりますか？次に、dは、その金属構造でEを囲む近傍の数によって示されます。つまり、パッケージ内の原子の配位数（NC）によって（メイン画像のコットンボールを思い出してください）。
核間距離の決定
分子またはパッキング内の2つの原子の核間距離であるdを決定するには、物理解析手法が必要です。
最も広く使用されているものの1つはX線回折で、光線を結晶を通して照射し、電子と電磁放射の相互作用に起因する回折パターンを調べます。パッキングに応じて、異なる回折パターンが得られるため、dの他の値が得られます。
原子が結晶格子内で「タイト」である場合、それらが「快適」である場合と比べて、dの異なる値が表示されます。また、これらの核間距離は値が変動する可能性があるため、原子半径は実際にはそのような測定の平均値になります。
原子半径と配位数はどのように関連していますか？V.ゴールドシュミットは2つの関係を確立しました。NCが12の場合、相対値は1です。原子のNCが8に等しいパッキングの場合は0.97。0.96、NCが6の場合。NCが4の場合は0.88。
単位
12に等しいNCの値から始めて、周期表のすべての元素の原子半径が比較される多くの表が作成されています。
すべての要素がそのようなコンパクトな構造（NCが12未満）を形成するわけではないため、V。Goldschmidtの関係を使用して、それらの原子半径を計算し、同じパッキングに対してそれらを表現します。このようにして、原子半径の測定値が標準化されます。
しかし、それらはどの単位で表されますか？dは非常に小さいため、オングストロームÅ（10∙10 -10 m）の単位、または広く使用されているピコメーター（10∙10 -12 m）に頼らなければなりません。
それは周期表でどのように変化しますか？
期間中
金属元素について決定された原子半径は金属半径と呼ばれ、非金属元素については共有結合半径（リン、P 4、または硫黄、S 8など）と呼ばれます。ただし、2つのタイプのスポークの間には、名前のスポークよりも顕著な違いがあります。
同じ期間の左から右に、原子核は陽子と電子を追加しますが、後者は同じエネルギーレベル（主量子数）に制限されます。結果として、原子核は原子価を収縮させる価電子に有効な核電荷を増加させます。
このように、同じ期間の非金属元素は、金属（金属半径）よりも原子（共有）半径が小さい傾向があります。
グループを降順
グループを下っていくと、新しいエネルギーレベルが有効になり、電子のスペースが広がります。したがって、電子雲はより長い距離をカバーし、そのぼやけた周辺は最終的に核から離れるように移動するため、原子半径が拡大します。
ランタニド収縮
内殻の電子は、価電子の有効な核電荷をシールドするのに役立ちます。内殻を構成する軌道に多数の「穴」（ノード）がある場合、f軌道で発生するように、核はシールド効果が低いために原子半径を強く収縮させます。
この事実は、周期表の期間6のランタニド収縮で証明されています。LaからHfへのf軌道の結果として、原子半径のかなりの収縮があります。これは、fブロックがトラバースされるときにランタノイドとアクチノイドの収縮です。
同様の効果は、期間4のpaブロックの要素でも観察できます。今回は、遷移金属期間を通過するときに満たされるd軌道の弱いシールド効果の結果として。
例
周期表の周期2では、その元素の原子半径は次のとおりです。
-Li：257 pm
-Be：112 pm
-B：午後88時
-C：77午後
-N：74 pm
-O：66時
-F：午後64時
リチウム金属は原子半径が最大（257 pm）であるのに対し、周期の右端にあるフッ素はそれらの中で最小（64 pm）です。原子半径は同じ期間に左から右に下降し、リストされた値はそれを証明します。
リチウムは、金属結合を形成する場合、その半径は金属です。フッ素は共有結合（FF）を形成するため、その半径は共有結合です。
原子半径をオングストローム単位で表現したい場合はどうでしょうか。それらを100で除算するだけです：（257/100）=2.57Å。残りの値についても同様です。
参考文献
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