Кіріспе
Атомның мөлшері. Химиялық элементтің атомдық радиусы – оның атомның мөлшерін көрсетеді, әдетте ядроның ортасынан ең шеткі оқшауланған электронға дейінгі орташа немесе типік қашықтық. Шекара нақты анықталған физикалық нысан болмағандықтан, атомдық радиустың әр түрлі, бірін-бірімен тең емес анықтамалары бар. Атомдық радиустың жиі қолданылатын төрт анықтамасы: Ван-дер-Ваальс радиусы, иондық радиус, металдық радиус және коваленттік радиус. Көбінесе, атомдарды оқшаулап, олардың радиустарын жеке өлшеу қиын болғандықтан, атомдық радиус химиялық байланысқан күйде өлшенеді; алайда, теориялық есептеулер атомдарды оқшау қарастырғанда оңайырақ болады. Орта, зонд және күйге байланыстылық көптеген анықтамаларға әкеледі. Анықтамасына қарай, бұл термин конденсацияланған заттағы атомдарға, молекулалардағы ковалентті байланысқа немесе иондалған және қозған күйлерге қатысты болуы мүмкін; ал оның мәні тәжірибелік өлшемдер арқылы немесе теориялық модельдерден есептелуі мүмкін. Радиус мәні атомның күйіне және жағдайына байланысты өзгеруі мүмкін. Электрондардың нақты орбиталары немесе анықталған диапазондары жоқ. Керісінше, олардың орналасуы ядродан алшақтаған сайын бірте-бірте азаятын ықтималдық үлестірілімдері арқылы сипатталуы керек; мұндайлар атомдық орбитальдар немесе электрондық бұлттар деп аталады. Сонымен қатар, конденсацияланған заттар мен молекулаларда атомдардың электрондық бұлттары белгілі бір дәрежеде бірімен-бірі жабысып жатады, ал кейбір электрондар екі немесе одан да көп атомды қамтитын кеңінен таралады. Көптеген анықтамалар бойынша оқшауланған бейтарап атомдардың радиусы 30 мен 300 пм (метрдің триллионнан бір бөлігі) немесе 0,3 пен 3 ангстрем аралығында болады. Сондықтан атомның радиусы оның ядросының радиусынан 10 000 есе артық (1–10 фм) және көрінетін жарықтың толқын ұзындығынан 1/1000 есе кем (400–700 нм). Көптеген жағдайларда атомдарды шарлар ретінде модельдеуге болады. Бұл тек жуық шама, бірақ ол көптеген құбылыстардың сандық түсіндірмелерін және болжамдарын беруге мүмкіндік береді, мысалы, сұйықтар мен қатты денелердің тығыздығы, молекулалық ілгектер арқылы сұйықтардың таралуы, кристалдардағы атомдар мен иондардың орналасуы және молекулалардың мөлшері мен пішіні.
The atomic radius of a chemical element is a measure of the size of its atom, usually the mean or typical distance from the center of the nucleus to the outermost isolated electron. Since the boundary is not a well defined physical entity, there are various non equivalent definitions of atomic radius. Four widely used definitions of atomic radius are: Van der Waals radius, ionic radius, metallic radius and covalent radius. Typically, because of the difficulty to isolate atoms in order to measure their radii separately, atomic radius is measured in a chemically bonded state; however theoretical calculations are simpler when considering atoms in isolation. The dependencies on environment, probe, and state lead to a multiplicity of definitions. Depending on the definition, the term may apply to atoms in condensed matter, covalently bonding in molecules, or in ionized and excited states; and its value may be obtained through experimental measurements, or computed from theoretical models. The value of the radius may depend on the atom's state and context. Electrons do not have definite orbits nor sharply defined ranges. Rather, their positions must be described as probability distributions that taper off gradually as one moves away from the nucleus, without a sharp cutoff; these are referred to as atomic orbitals or electron clouds. Moreover, in condensed matter and molecules, the electron clouds of the atoms usually overlap to some extent, and some of the electrons may roam over a large region encompassing two or more atoms. Under most definitions the radii of isolated neutral atoms range between 30 and 300 pm (trillionths of a meter), or between 0.3 and 3 ångströms. Therefore, the radius of an atom is more than 10,000 times the radius of its nucleus (1–10 fm), and less than 1/1000 of the wavelength of visible light (400–700 nm). For many purposes, atoms can be modeled as spheres. This is only a crude approximation, but it can provide quantitative explanations and predictions for many phenomena, such as the density of liquids and solids, the diffusion of fluids through molecular sieves, the arrangement of atoms and ions in crystals, and the size and shape of molecules.
Тарих
1920 жылы, рентгендік кристаллография арқылы атомдардың өлшемдерін анықтау мүмкін болғаннан кейін, бір элементтің барлық атомдарының радиусы бірдей деген ұсыныс жасалды. Бірақ 1923 жылы, көбірек кристалдық деректер қолжеткілі болғанда, атомды шар ретінде қарастыру әртүрлі кристалдық құрылымдардағы бірдей атомды салыстырғанда әрқашан дұрыс болмайтыны анықталды.