元素週期表
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原子半徑衡量原子的大小,從原子核到電子雲的外緣。這張表依半徑(以皮米 pm 為單位)為每個元素著色。原子一般在同一週期中由左到右變小,在同一族中由上到下變大,所以最大的原子位於表的左下方。
原子半徑 從第 1 號到第 118 號元素的變化
每個元素一根長條,依原子序排列。虛線標出結束每個週期的惰性氣體,所以反覆出現的峰值顯示出週期性規律。把游標移到長條上可看到它的數值;下方的表格列出全部數值。
原子半徑如何測量
原子沒有明確的邊緣,所以它的半徑是根據相鄰原子之間的距離推算出來的。本頁的數值是來自 PubChem 的凡得瓦半徑:即同一種元素的兩個原子在沒有化學鍵結的情況下互相接觸時(例如相鄰分子中的原子),兩個原子核之間距離的一半。
一皮米是一公尺的一兆分之一(10⁻¹² m),100 pm 等於 1 埃。其他書籍可能引用共價半徑或金屬半徑,這些是在鍵結的原子之間測得的,數值較小,所以只應比較來自同一來源的數值。每個方格以 pm 顯示半徑,從鐨起沒有已知數值的元素則顯示破折號。
同一週期與同一族中的趨勢
在同一族中由上到下,原子變大,因為每個新週期都多出一層離原子核更遠的電子殼層。鹼金屬清楚地顯示這一點:鋰是 182 pm,鈉是 227 pm,鉀是 275 pm。
在同一週期中,原子一般會變小。每往右一步,原子核就多一個質子,但新的電子進入同一個最外層殼層,對其他電子幾乎沒有屏蔽作用。更強的有效核電荷把整個電子雲向內拉,所以鈉的 227 pm 比第 3 週期另一端的氯的 175 pm 大得多。
這份資料中的例外
凡得瓦半徑來自真實的固體、液體和氣體中原子之間的接觸,所以同一週期中的趨勢並不完全平滑。硼被列為比鈹大,矽比鋁大,而每個惰性氣體都比它旁邊的鹵素大。過渡金屬的數值也不規則。
實例演算:鈉與鉀
鉀(275 pm)比鈉(227 pm)大,因為它的最外層電子位於第四層而不是第三層殼層,離原子核更遠,也受到內層電子更好的屏蔽。這個電子更容易被移除,這就是為什麼鉀與水的反應比鈉更劇烈。同樣的關聯也表現在它較低的第一游離能上:4.341 eV,而鈉是 5.139 eV。
原子在形成離子時,大小也會改變。陽離子比它們的原子小,因為它們失去了電子,往往是整個殼層;陰離子則比較大,因為多出來的電子會互相排斥。
全部 118 種元素的原子半徑(pm)
點擊欄位標題即可排序。
| 1 | 氫 | H | 120 |
| 2 | 氦 | He | 140 |
| 3 | 鋰 | Li | 182 |
| 4 | 鈹 | Be | 153 |
| 5 | 硼 | B | 192 |
| 6 | 碳 | C | 170 |
| 7 | 氮 | N | 155 |
| 8 | 氧 | O | 152 |
| 9 | 氟 | F | 135 |
| 10 | 氖 | Ne | 154 |
| 11 | 鈉 | Na | 227 |
| 12 | 鎂 | Mg | 173 |
| 13 | 鋁 | Al | 184 |
| 14 | 矽 | Si | 210 |
| 15 | 磷 | P | 180 |
| 16 | 硫 | S | 180 |
| 17 | 氯 | Cl | 175 |
| 18 | 氬 | Ar | 188 |
| 19 | 鉀 | K | 275 |
| 20 | 鈣 | Ca | 231 |
| 21 | 鈧 | Sc | 211 |
| 22 | 鈦 | Ti | 187 |
| 23 | 釩 | V | 179 |
| 24 | 鉻 | Cr | 189 |
| 25 | 錳 | Mn | 197 |
| 26 | 鐵 | Fe | 194 |
| 27 | 鈷 | Co | 192 |
| 28 | 鎳 | Ni | 163 |
| 29 | 銅 | Cu | 140 |
| 30 | 鋅 | Zn | 139 |
| 31 | 鎵 | Ga | 187 |
| 32 | 鍺 | Ge | 211 |
| 33 | 砷 | As | 185 |
| 34 | 硒 | Se | 190 |
| 35 | 溴 | Br | 183 |
| 36 | 氪 | Kr | 202 |
| 37 | 銣 | Rb | 303 |
| 38 | 鍶 | Sr | 249 |
| 39 | 釔 | Y | 219 |
| 40 | 鋯 | Zr | 186 |
| 41 | 鈮 | Nb | 207 |
| 42 | 鉬 | Mo | 209 |
| 43 | 鎝 | Tc | 209 |
| 44 | 釕 | Ru | 207 |
| 45 | 銠 | Rh | 195 |
| 46 | 鈀 | Pd | 202 |
| 47 | 銀 | Ag | 172 |
| 48 | 鎘 | Cd | 158 |
| 49 | 銦 | In | 193 |
| 50 | 錫 | Sn | 217 |
| 51 | 銻 | Sb | 206 |
| 52 | 碲 | Te | 206 |
| 53 | 碘 | I | 198 |
| 54 | 氙 | Xe | 216 |
| 55 | 銫 | Cs | 343 |
| 56 | 鋇 | Ba | 268 |
| 57 | 鑭 | La | 240 |
| 58 | 鈰 | Ce | 235 |
| 59 | 鐠 | Pr | 239 |
| 60 | 釹 | Nd | 229 |
| 61 | 鉕 | Pm | 236 |
| 62 | 釤 | Sm | 229 |
| 63 | 銪 | Eu | 233 |
| 64 | 釓 | Gd | 237 |
| 65 | 鋱 | Tb | 221 |
| 66 | 鏑 | Dy | 229 |
| 67 | 鈥 | Ho | 216 |
| 68 | 鉺 | Er | 235 |
| 69 | 銩 | Tm | 227 |
| 70 | 鐿 | Yb | 242 |
| 71 | 鎦 | Lu | 221 |
| 72 | 鉿 | Hf | 212 |
| 73 | 鉭 | Ta | 217 |
| 74 | 鎢 | W | 210 |
| 75 | 錸 | Re | 217 |
| 76 | 鋨 | Os | 216 |
| 77 | 銥 | Ir | 202 |
| 78 | 鉑 | Pt | 209 |
| 79 | 金 | Au | 166 |
| 80 | 汞 | Hg | 209 |
| 81 | 鉈 | Tl | 196 |
| 82 | 鉛 | Pb | 202 |
| 83 | 鉍 | Bi | 207 |
| 84 | 釙 | Po | 197 |
| 85 | 砈 | At | 202 |
| 86 | 氡 | Rn | 220 |
| 87 | 鍅 | Fr | 348 |
| 88 | 鐳 | Ra | 283 |
| 89 | 錒 | Ac | 260 |
| 90 | 釷 | Th | 237 |
| 91 | 鏷 | Pa | 243 |
| 92 | 鈾 | U | 240 |
| 93 | 錼 | Np | 221 |
| 94 | 鈽 | Pu | 243 |
| 95 | 鋂 | Am | 244 |
| 96 | 鋦 | Cm | 245 |
| 97 | 鉳 | Bk | 244 |
| 98 | 鉲 | Cf | 245 |
| 99 | 鑀 | Es | 245 |
| 100 | 鐨 | Fm | — |
| 101 | 鍆 | Md | — |
| 102 | 鍩 | No | — |
| 103 | 鐒 | Lr | — |
| 104 | 鑪 | Rf | — |
| 105 | 𨧀 | Db | — |
| 106 | 𨭎 | Sg | — |
| 107 | 𨨏 | Bh | — |
| 108 | 𨭆 | Hs | — |
| 109 | 䥑 | Mt | — |
| 110 | 鐽 | Ds | — |
| 111 | 錀 | Rg | — |
| 112 | 鎶 | Cn | — |
| 113 | 鉨 | Nh | — |
| 114 | 鈇 | Fl | — |
| 115 | 鏌 | Mc | — |
| 116 | 鉝 | Lv | — |
| 117 | 鿬 | Ts | — |
| 118 | 鿫 | Og | — |