在元素周期表中,同一周期的元素,其原子序數(shù)越大,原子半徑通常會越小(稀有氣體除外)。這是因為隨著原子序數(shù)的增加,核電荷數(shù)也增加,對電子的吸引力增強,導(dǎo)致電子云更緊密地圍繞在原子核周圍,從而使得原子半徑減小。
而對于不同周期的元素,原子半徑的大小規(guī)律是:在周期表中位置越靠下的元素,其原子半徑通常越大。這是因為隨著原子序數(shù)的增加,電子層數(shù)也增加,而更多的電子層會使得原子半徑增大。
需要注意的是,稀有氣體的原子半徑一般被認為比任何其他元素的原子半徑都要大。這是因為稀有氣體原子的最外層電子數(shù)已達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),且電子層數(shù)較多,使得其原子半徑相對較大。
在稀有氣體內(nèi)部進行比較時,通常也是按照原子序數(shù)的大小來確定半徑的大小。原子序數(shù)大的稀有氣體,其原子半徑也較大。
對于主族元素的簡單離子(不考慮變價)的半徑比較,可以借助稀有氣體原子的構(gòu)型作為中間參量。例如,考慮離子Mg2+、F-、Na+、O2-。由于這些離子的離子構(gòu)型相同,即與Ne的各層電子數(shù)量相同(K層:2個電子,L層:8個電子),因此可以按核電荷數(shù)進行排序:核電荷數(shù)越大,對電子的吸引作用越強,離子半徑越小。因此,可以得出r(Mg2+) < r(Na+) < r(F-) < r(O2-)的半徑大小關(guān)系。