Атомные радиусы

Атомные радиусы, характеристики атомов, позволяющие приблизительно оценивать межатомные расстояния в веществах. Согласно квантовой механике, атом не имеет определенных границ, но вероятность найти электрон на данном расстоянии от ядра атома, начиная с некоторого расстояния, весьма быстро убывает. Поэтому можно приближенно приписать атому некоторый размер. Для всех атомов этот размер порядка 10^-8 см, то есть 1Å или 0,1 нм. Опытные данные показывают, что, суммируя для атомов А и В значения величин, называемых Атомными радиусами, во многих случаях удается получить значение межатомного расстояния АВ в химических соединениях и кристаллах, близкое к истинному. Это свойство межатомных расстояний, называется аддитивностью, оправдывает применение Атомных радиусов. Последние подразделяются на металлические и ковалентные.

За металлический радиус принимается половина кратчайшего межатомного расстояния в кристаллической структуре элемента-металла. Металлический радиус зависит от числа ближайших соседей атома в структуре (координационного числа К). Если принять Атомные радиусы при К = 12 (это значение К чаще всего встречается в металлах) за 100% , то Атомные радиусы при К=8, 6 и 4 составят 98, 96 и 88% соответственно. Атомные радиусы металлов применяют для предсказания возможности образования и анализа строения сплавов и интерметаллических соединений. Так, близость Атомных радиусов - необходимое, хотя и недостаточное условие взаимной растворимости металлов по типу замещения: магний (Атомный радиус 1,60Å) в широких пределах образует твердые растворы с литием (1,55Å) и практически не образует их с натрием и калием (1,89Å и 2,36Å). Аддитивность Атомных радиусов позволяет ориентировочно предсказывать параметры решеток интерметаллов (например, для тетрагональной структуры B-АlСr₂, расчет дает а = 3,06 Å, с = 8,60 Å, соответствующие экспериментальные значения 3,00 Å и 8,63 Å). Ковалентные радиусы представляют собой половину длины ординарной связи X - X, где X - элемент-неметалл. Так, например, в случае галогенов Атомный радиус - это половина межатомного расстояния в молекулах Х₂, для серы и селена - в молекулах Х₈, для углерода - это половина длины связи в кристаллической структуре алмаза или в молекулах предельных углеводородов. Повышение кратности связи (например, в молекулах бензола, этилена, ацетилена) приводит к уменьшению ее длины, что иногда учитывают введением соответствующей поправки. Приблизительно выполняющаяся аддитивность ковалентных радиусов позволяет вычислить их значения и для металлов (из длин ковалентных связей Me - X, где Me - металл). В некоторых исследованиях, сравнивая экспериментально найденные расстояния Me - X с суммами ковалентных радиусов и ионных радиусов, судят о степени ионности связи. Однако межатомные расстояния X - X и Me - X заметно зависят от валентного состояния атомов. Последнее уменьшает универсальность ковалентных радиусов и ограничивает возможность их применения.

Актиноиды, Атомная масса, Атомные единицы массы, Атомные радиусы, Атомный номер, Благородные металлы, Галогены, Инертные газы, Неметаллы, Лантаноиды, Периодический закон, Переходные элементы, Платиновые металлы, Редкоземельные элементы, Щелочноземельные металлы, Щелочные металлы, Элементы химические, Атомные радиусы.