7.2.2 原子半径和离子半径的变化规律

  因为电子运动具有波动性,电子所在位置具有统计性,因此,原子并没有固定的边界,所以定义它的绝对直径是不可能的,原子半径是理论计算得到的外层电子云密度最大的位置,称为轨道半径。事实上,我们必须计算出原子之间以某种化学键结合在一起时的原子半径。这种半径必须看作是某种有效值(即真实值)。有效半径是通过研究分子和晶体的结构来定义的。

              同周期原子半径变化趋势图

  元素的原子半径和离子半径在周期表中表现出周期性变化。在同一周期中,半径变化的总趋势是从左向右逐渐减小,但减小的幅度与电子构型有关。主族元素减小幅度最大,过渡元素次之,内过渡元素最小。在同一族中,从上到下原子半径和离子半径大致是增大。当核电荷数增大相同数目时,s区和p区元素的原子半径和离子半径增大的幅度比d区元素原子半径增大幅度要大。对d区元素,同一族中的第五周期和第六周期元素原子半径非常接近,这是由镧系收缩作用造成的,因为第六周期d区元素的4f轨道已充满因而产生了镧系收缩,故使第五、第六周期同族元素的原子半径相近。由于这些元素原子核外电子层结构相类似,原子半径和离子半径几乎相同,致使这些d区元素在性质上彼此很相似。

             原子半径变化的形象表示图
                  
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