原子尺寸的周期律

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在原子中，原子核的大小是电子云的十万分之一，因此原子的尺寸是由电子决定的。值得注意的是，原子核没有固定的位置，电子云则更是没有固定的边界。那么我们要怎么知道原子的大小到底是多少呢？由于电子云的分布是接近球形的，所以我们可以假设原子是一个小球。如果原子小球是不会变形的，那么小球的半径也就是原子的半径了（范德华半径）。

原子半径示意图那么是不是原子序数越高（电子越多），原子尺寸就会越大呢？在元素周期表中中，每个元素都属于特定的族和周期。同族的元素有相同的最外层电子数，而同周期的元素则有相同的电子层数（主量子数n）。对于原子尺寸而言，最主要的决定因素就是电子层数。电子填充的轨道层数越多，原子半径也就越大。所以，在同族元素中（从上到下），原子半径会逐渐增大。而对于电子层数相同的同周期元素而言，核电荷数越多，则原子核对电子的吸引力就会越强，电子云收缩得也就更剧烈。因此，在同周期元素中（从左到右），原子半径会逐渐减小。

原子半径周期律对于稀有气体这类的单原子分子，范德华半径与实际情况符合的很好。但是大多数原子都是以多原子分子形态存在的（比如氢气、氧气）。在这种情况下，原子之间会共享一部分电子来达到更稳定的状态（共价键）。这种共享电子的方式会导致电子云的部分重叠，于是对应的原子半径就会更小一点。
共价键导致原子之间的交错PS：由于相对论效应、轨道杂化等因素的存在，会有一些例外的情况存在。元素的故事：为什么会有元素周期律？铅：甜蜜的毒药汞：炼金术真的存在吗？金：最好的延展性银：最小的电阻率砷：毒药传奇铜：开启新时代镍：磁力来自哪里？铁：元素的终点锰：变价与变色铬：不锈钢的秘方钛：完美合金的原理钙：坚硬的原理钾：最佳拍档氩：懒有懒的妙处氯：消毒的原理硫：臭鸡蛋味的奥秘磷：光之载体硅：文明的原料铝：最丰富的金属镁：细胞中的魔法师钠：不可或缺的盐氖：完美的电子构型氟：最"活泼"的非金属元素氧：生命的活化剂氮：牢固的三键碳：充满无限可能的元素硼：让玻璃更强大铍：最快的声速锂：最轻的金属氦：来自太阳的元素氢：元素的起点