化学自习室移动版

原子半径或离于半径的大小，与其电子层数、核电荷数及核外电子数有关。

在中学化学里主要比较主族元素和短周期元素的原子半径、离子半径的大小，尽量其中有一定的规律性，但也有一些例外情况，因此只能说是大致的规律。

(1)同周期元素的原子半径

同周期元素的原子，从左到右随核电荷数的递增，原子半径逐渐减小(稀有气体元素的原子除外)。如第3周期中各元素原子半径的大小为：Na＞Mg＞Al＞Si＞P＞S＞Cl。

(2)同主族元素的原子半径

同主族元素的原子半径，从上到下随核电荷数的递增，电子层数增多，原子半径逐渐增大。如碱金属元素的原子半径大小为：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs；卤族元素的原子半径大小为：F＜Cl＜Br＜I。

(3)同种元素的原子半径与它形成的相应离子半径的大小比较

同种元素的原子与它形成的相应离子半径的大小比较，有两种情况：

①阳离子半径小于相应的原子半径。如Na^＋离子半径小于Na原子半径，Mg^2＋离子半径小于Mg原子半径。这是因为阳离子比相应的原子少了一个电子层。

②阴离子半径远大于相应的原子半径。如Cl^－离子半径远大于Cl原子半径，S^2-离子半径远大于S原子半径。这是因为阴离子与相应的原子电子层数相同，但阴离子最外电子层上的电子数已达稳定结构，比相应原子最外电子层上的电子数要多。

(4)相同元素的原子显示不同价态(共价)时，价态越高其原子半径越小。如H₂SO₄分子中S原子的半径小于H₂SO₃分子中S原子的半径。

(5)同主族元素形成的离子，从上到下随核电荷数的增加，电子层数增多，离子半径逐渐增大。如碱金属元素形成的阳离子半径大小为：Li^＋＜Na^＋＜K^＋＜Rb^＋＜Cs^＋；卤族元素形成的阴离子半径大小为：F^－＜Cl^－＜Br^－＜I^－。

(6)同周期元素形成的离子，比较其半径大小时应分成两段分别进行。

①同周期元素形成的阳离子，从左到右随核电荷数的递增，阳离子半径逐渐减小。如第3周期中阳离子半径的大小为：Na^＋＞Mg^2＋＞Al^3＋。

②同周期元素形成的阴离子，从左到右随核电荷数的递增，阴离子半径逐渐减小。如第3周期中阴离子半径的大小为：S^2-＞Cl^－。

必须注意到，同一周期中的阳离子半径均小于同周期的阴离子半径。

(7)核外电子排布相同的离子(不管是阳离子还是阴离子)，随核电荷数的增大，其离子半径逐渐减小。如第2周期中的阴离子与第3周期中的阳离子，其核外电子排布相同，这些离子半径的大小为：O^2-＞F^－＞Na^＋＞Mg^2＋＞Al^3＋。

(8)同一元素形成的带不同电荷的阳离子，所带电荷数多的离子半径小。如Fe^3＋离子半径小于Fe^2＋离子半径。

(9)常见短周期元素的离子中，以H^＋离子半径为最小。其它常见离子半径的大小，可归纳成下表：

表中所列Ne、Ar是为了比较时便于划分周期，它们左边的离子是与它们同周期元素的离子，它们的右边的离子是它们下一周期元素的离子。同一横行中的离子核外电子排布相同，下边一横行比上边一横行多一个电子层。Ne、Ar原子半径特殊，不在比较之列。表中所列F^－与K^＋离子的半径大小差不多。N^3－、P^3－只存在于干态，如Mg₃N₂、Ca₃P₂在水里立即与水反应，由离子态转化为共价态：

Mg₃N₂＋6H₂O====3Mg(OH)₂＋2NH₃↑

Ca₃P₂＋6H₂O====3Ca(OH)₂＋2PH₃↑

O^2-也不能存在于水溶液里，它与水反应生成OH^－，由此可知Na₂O、K₂O、BaO、CaO与水完全反应生成碱溶液。