原子半徑圖表

1、原子半徑圖表原子半徑與電離能數(shù)值密不可分。電離能是核外電子換脫原子核引力，到達(dá)原子外成為自由電子所需要的能量。一種原子有多少個(gè)電子，就有多少個(gè)數(shù)值大小不同的電離能。以下是原子的電離能：（單位電子伏）氫13.6185.2,157.2,114.2,87.14,62.71,34.97,17.42239.5,207.3,157.9,126.2,97.12,63.45,40.96,21.56292.1,264.3,208.5,172.2,138.4,98.91,71.62,47.29,5.139鎂1960,1760;368.4,328.2,266.3,225,186.8,141.3,109.3,80.1

2、4;15.04,7.464鉀4913,46o2;1o44,968.5,861.5,787,715,629.7,565,5o4;175.9,155,117.6,99.44,82.69,6o.94,45.83,31.64;4.341鈣5444,5108;1160,1086,979.4,901.2,820.0,733.1,660.0,594.3;215.6,188.7,147.5,127.2,108.8,84.50,67.27,50.91;11.87,6.113鐵92oo,8754;2o24,195o,18oo,169o,1582,1457,1358,1267;489.5,氮54.4224.59鋰1

3、22.575.645.392鉞217.7153.918.219.323硼340.2259.437.9325.158.298碳490.0392.164.4947.8924.3811.26氮666.9552.197.8977.4747.4529.60，14.53氧871.0,739.3138.1113.977.4154.9435.1213.62氟1102,953.6笳1361,1194鈉1647,1464457.3,392.4,361.2,331.o,29o.3,262.2,223.7;151.o,125.o,99.1o,75.oo,54.8o,3o.64,16.18,7.9o2這說明物理電子層中

4、每層只有一個(gè)電子。并且通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)：各種原子相同層次的電子能量，與核電荷數(shù)n有相同的函數(shù)關(guān)系：第一層電子能量E1=13.61n2（單位電子伏）第二層電子能量E2=13.61n2-17n+4.15E3=3.445n2-11.34n+8.41E4=3.43n2-15.02n+14.53E5=3.485n2-22.376n+32.93E6=3.49n2-27.15n+48.22E7=3.441n2-30.942n+62.48E8=3.506n2-38.22n+95.07E9=3.476n2-42.394n+117.48E10=3.55n2-49.03n+154.86E11=1.74n2-30.56n

5、+130.76E12=1.609n2-28.83n+121.84E13=1.623n2-33.32n+164.9核外電子（被高速自轉(zhuǎn)的原子核帶動(dòng)）如同行星在同一軌道面上沿相同方向公轉(zhuǎn)。核外電子距離原子核越近所受引力越大，能量越大。距原子核最近的第一個(gè)核外電子（即第一物理電子層）電離能最高，它們的數(shù)值是核電荷數(shù)n的平方乘以13.61電子伏，即E=n213.61eV。原子核與電子之間的引力庫侖力F=KQ/Q/r2,電離能隨引力增大而增大，單個(gè)電子電量Q相同，核電量Q=nQ，”各種原子第一層電子電離能的大小只是隨原子的核電荷數(shù)n改變，說明各種原子的第一層電子軌道半徑相同”。如果氫的電子軌道半徑為R,

6、氫電子所受引力F=KQ2/R2,氯原子第一個(gè)電子所受的引力F=K(2Q)Q/R2=2F。氮的第一個(gè)電子電離能E=2213.61eV=4E。鋰的第一個(gè)核外電子所受的引力是氫電子的3倍，電離能是氫電子的9倍。可以看到核外電子所受的引力增大n倍，電離能增大n2倍；那么核外電子公轉(zhuǎn)半徑增大m倍，引力則減小到1/m2,電離能則減小到1/mA4。(m的4次方分之一).在同一個(gè)原子中，核電量CT和電子電量Q不變，不同層次電子所受引力隨軌道半徑改變，即當(dāng)R/R/=m時(shí)，F(xiàn)/F/=1/m2,E/E/=1/mA4,可得E/E/=(W/R)?4,R=(E/E)A?xR/。舉例：氮原子半徑R=(54.42eV/24.

7、59eV)A?xR=1.2198R.原子最外層電子的公轉(zhuǎn)半徑也就是原子的半徑，原子的半徑在任何情況下都不會(huì)改變(會(huì)發(fā)生改變的是原子之間的間隔距離)。設(shè)氫原子半徑為R,根據(jù)一個(gè)原子最大與最小電離能比值，可以計(jì)算由這種原子相對于氫原子半徑的大小。以下是各種原子半徑的相對數(shù)值圖表：氫R;氮1.2198R;鋰2.1832R;鉞2.1984R;硼2.5304R;氮2.6029R;氧2.8279R;氟2.8205R;笳2.8187R;鈉4.231R;鎂4.001R;鋁4.427R;硅4.253R;磷4.134R;硫4.282R;氯4.173R;M4.103R;鉀5.8002R;鈣5.463R;銃5.499

8、6R;鈦5.573R;銳5.716R;銘5.834R;鎰5.816R;鐵5.841R;鉆5.957R;鎮(zhèn)6.113R;銅6.204R;鋅6.009R;錢6.833R;銘6.481R;碑6.234R;硒6.338R;澳6.1297R;氮5.958R;鋤8.172R;節(jié)思7.665R;億7.596R;錯(cuò)7.569R;銅7.6276R;鋁7.6278R;得7.668R;釘7.735R;錢7.797R;專巴7.666R;車艮7.937R;鎘7.684R;錮8.669R;錫8.25oR;鑲8.oo1R;礎(chǔ)7.994R;氤7.563R;葩10.14R;銀9.513R;翎9.436R;鐘9.535R;錯(cuò)9.

9、65oR;鉞9.7o4R;鈿9.774R;彩9.812R;第9.841R;軋9.757R;鉞9.951R;鋪9.996R;鈦1o.o4R;餌1o.o7R;鏤1o.12R;鏡1o.16R;錯(cuò)1o.6oR;錯(cuò)1o.o8R;包9.792R;鴇9.831R;銖9.704R;粕9.794R;金9.796R;汞9.557R;院11.00R;鉛10.54R;例1o.65R;針1o.34R;破10.16R;氫9.837R;鉆12.72R;鐳11.89R;鋼12.O2R;tt11.6oR;鎂11.76R;鈾11.68R;鋒11.71R;缽11.87R;錮11.97R;鋪12.O1R;倍11.97R;鉞12.o3

10、R;們12.o5R;錯(cuò)12.o8R;所有原子中鉆原子半徑最大12.72R,其次是錯(cuò)12.08R,第三是們12.05R。密度最大的鉞的原子半徑為9.750Ro根據(jù)電離能比值，計(jì)算由各種原子的各層電子公轉(zhuǎn)半徑相對數(shù)值：氫R氮R、1.2198R鋰R、1.1281;2.1832R鉞R1.0906;1.8596R、2.1984R硼R;1.0701R;1.7305R;1.9178R;2.5304R;碳R;1.0573R;1.6603R;1.7885R;2.1173R;2.5684R氮R;1.048R;1.616R;1.713R;1.936R;2.179R;2.603R氧R;1.042R;1.585R;1.

11、663R;1.722R;1.995R;2.232R;2.828R氟R;1.037R;1.562R;1.627R;1.763R;1.886R;2.048R;2.370R;2.820R笳R;1.033R;1.544R;1.601R;1.713R;1.812R;1.935R;2.152R;2.401R;2.819R鈉R;1.030R;1.541R;1.580R;1.676R;1.759R;1.857R;2.020R;2.190R;2.429R4.231R鎂R;1.027R;1.519R;1.563R;1.647R;1.718R;1.800R;1.930R;2.058R;2.224R3.379R;4.

12、110R硅R;1.023R;1.501R;1.538R;1.604R;1.659R;1.722R;1.814R;1.899R;2.008R;2.773R;2.978R;3.574R;4.253R鈣R;1.o16R;1.472R;1.496R;1.535R;1.568R;1.6o5R;1.651R;1.695R;1.74oR;2.242R;2.558R;2.66oR;2.833R;2.999R;3.216R;4.628R;5.463R鐵R;1.o125R;1.463R;1.477R;1.5o7R;1.531R;1.556R;1.589R;1.617R;1.645R;2.o87R;2.123R;2

13、.2o5R;2.252R;2.3o1R;2.378R;2.439R;2.538R;2.8ooR;2.936R;3.111R;3.335R;3.6o8R;4.172R;4.898R;5.536R在同一個(gè)原子中,各個(gè)電子與相鄰的電子在力的相互作用下保持一個(gè)平衡距離。核外電子呈漸開線排列，受外層電子的擠壓，內(nèi)層電子的間隔會(huì)稍小于外層。一種原子的最小電離能也就是這種原子最外層電子的電離能。 最外層電子電離能數(shù)值較大的原子，原子核對最外層電子的引力較大，這類原子容易奪起其它原子的外層電子，成為陽離子，這些原子一般都是非金屬原子。最外層電子電離能數(shù)值較小的原子，對最外層電子的引力相對更小，容易失去外層，成

14、為陰離子，這些原子一般都是金屬原子。同一個(gè)化學(xué)電子層中電子的電離能和公轉(zhuǎn)半徑都較接近，例如鈣的第一個(gè)核外電子公轉(zhuǎn)半徑與第二個(gè)僅相差0.016R,而第二個(gè)與第三個(gè)相差0.456R,第三個(gè)到第十個(gè)電子相鄰的公轉(zhuǎn)半徑平均僅相差約0.038R,第十個(gè)與第十一個(gè)半徑相差0.502R,第十八個(gè)與第十九個(gè)半徑相差1.412R。從鈣和其它原子的核外電子公轉(zhuǎn)半徑數(shù)值可以看由：化學(xué)電子層中的電子數(shù)量應(yīng)該是第一層2個(gè)，第二層8個(gè)，第三層8個(gè)，第四層18個(gè)，第五層18個(gè)，第六層32個(gè)，第七層32個(gè)電子。氫原子的電子層排布是（86）2+8+8+18+18+32。元素周期表的排列也與此相符，每層化學(xué)電子層排滿時(shí)都產(chǎn)生一種

15、隋性氣體元素。兩個(gè)相鄰的化學(xué)電子層電子數(shù)量相等是因電子受到核電荷產(chǎn)生的巨大引力，兩層電子如同齒輪咬合在一起，呈品字形排列.第2層、4層、6層電子層*（帶*號為化學(xué)電子層）中的電子做最外層時(shí)，電子在圓周上的平均間隔距離都非常接近2R,電子在圓周上保持相對平衡的距離為 2R在元素周期表中,鋁錢錮院4種原子分別是4個(gè)系列中半徑最大的原子，它們在同一豎線上，它們都比同一行的惰性氣體原子少5個(gè)核電荷。在同一系列中,第一種原子即堿金屬原子核外電子數(shù)相對最少，原子半徑反而相對較大。這是因?yàn)閴A金屬原子最外層化學(xué)電子層只有1個(gè)電子，次外層*就象布滿凹槽的路面，而這個(gè)電子如同只有一道齒紋的鞋，在高速公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中它無

16、法抓牢“路面”，兩層*電子之間的摩擦阻力在同一系列中相對最小，公轉(zhuǎn)速度相差最大。這如同在高低不平的路面行駛的車，速度越快被拋得越高。外層與次外層*電子之間間隔較大，堿金屬原子的半徑因此會(huì)更大。堿金屬后面的幾種原子外層*電子數(shù)逐漸增加，兩層*電子之間的摩擦阻力也隨之增大，速度差減小，外層電子*被拋起的高度減小，原子半徑減小。核外電子呈漸開線排列，電子數(shù)增多又會(huì)使原子半徑增大。外部增加的電子也會(huì)擠壓內(nèi)部電子，使內(nèi)部電子公轉(zhuǎn)半徑小幅度減小。這3種變化幅度各不相同，因此核外電子數(shù)增加，原子半徑有時(shí)會(huì)增大，有時(shí)減小，但大的趨勢不會(huì)變。在同一系列的原子里，除堿金屬外，中間的原子半徑數(shù)值大，兩頭原子半徑數(shù)值

17、小。在元素周期表第3、4、5、6系列中，相比之下同一系列的最后5種原子外層與次外層*電子的速度差遞減幅度增大，大部分原子序號越大半徑小。直到惰性氣體外層與次外層*電子完全“咬合”在一起，公轉(zhuǎn)角速度相同，電子層*之間間隔距離達(dá)到最小值，惰性氣體原子半徑因此這么小。惰性氣體原子所有核外電子繞原子核高速同步公轉(zhuǎn)，并且外層*電子和原子核之間的引力與其它原子相比要更大，所以相鄰原子之間極難產(chǎn)生引力作用，也極不容易使惰性氣體形成固態(tài)鉆原子第86層電子公轉(zhuǎn)半徑是8.294R,鈉的第10層電子公轉(zhuǎn)半徑是2.429R,鉆次外層線度是鈉次外層線速度的3.4倍，鈣原子最外層電子被拋的最高。原子的電子層排布還有很多神奇之處。 天然的永磁體和星球的磁場主要由鐵形成。 鐵原子的電子層排布是（26）2+8+8+8,是核外電子分布最均勻最獨(dú)特的原子，核外電子分布均勻才能產(chǎn)生均勻的原子電流（同分子電流），形成原子磁場。鐵原子有序排列疊加形成磁體，乃至星球磁場，而氧原