粒子半径大小比较规律及诠释

    录入者:系统管理员 更新时间:2010-11-21 03:02:51 点击量: 3814


                               湖北省巴东县第二高级中学    田代胜    444324

        粒子半径仅指原子、阴阳离子的半径,原子半径似乎应该是原子核到最外层电子的距离,但事实上,单个原子的半径是无法测定的。一般说来,原子半径是指共价半径或金属半径。共价半径是指非金属单质双原子分子以共价键结合时,它们核间距的一半;金属半径是指金属晶体中金属原子的核间距离的一半。原子的金属半径一般比它的共价半径稍大。
    非金属元素还有另外一种半径,叫范氏半径。是指不同双原子分子间,同种原子的核间距。由于稀有气体均是单原子分子,故稀有气体的原子半径只能是单原子分子间,同种稀有气体原子的核间距,即范氏半径。对非金属元素讲,r范>r共。
        原子半径除稀有气体外,均指共价半径。粒子半径的大小由核电荷数、电子层数、核外电子数三者共同决定。
        一、当几种粒子的电子层数不同时,看电子层:
        电子层数越多,粒子的半径越大——层多半径大
        1.同主族元素的原子,随着核电荷数的增多,电子层数不断增大,原子半径也逐渐增大
        例如,r(Li)    2.同主族同一价态的离子,随着核电荷数的增多,电子层数不断增大,原子半径也逐渐增大
        例如,r(Li+)    3.同一元素的不同粒子,电子层越多,粒子半径越大
        例如,r(Na+)    4.不同主族不同周期元素的粒子,电子层越多,粒子半径越大
        例如,r(Ca)>r(S);r(K)>r(P);r(Br-)>r(Mg2+);
    由于电子层数越多,双原子分子中两原子核间距的一半就越大,即粒子半径也就越大。
        二、当几种粒子的电子层数相同,核电荷数不同时,看核电荷数:
        核电荷数越多,粒子的半径越小——荷多半径小
        1.同周期元素的原子,随着核电荷数的增多,原子半径依次减小
        例如,r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl);
    r(K)>r(Ca)>r(Ga)>r(Ge)>r(As)>r(Se)>r(Br);
        2.具有相同电子层桔构的粒子,随着核电荷数的增多,粒子半径依次减小
        例如,r(F-)>r(Ne)> r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+);r(Cl-)>r(Ar)> r(K+)> r(Ca2+);
    因为在电子层数相同的情况下,随着核电荷数的增多,核对外层电子的吸引力逐渐增强,主要因素是导致层与层之间的距离逐渐减小,即粒子半径依次减小;
        三、当几种粒子的电子层数、核电荷数相同,核外电子数不同时,看核外电子数:
    核外电子数越多,粒子的半径就越大——数多半径大
    对于同一元素的不同粒子,随着核外电子数不断增多,粒子半径也逐渐增大。
        例如,r(Cl)< r(Cl-);r(Br)这是由于在电子层数,核电荷数相同的前提下,核外电子数越多,电子与电子间的斥力逐渐增大,主要因素是引起层与层之间的距离依次增大,结果导至粒子半径不断增大。
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