Atomradien




Allgemeines

Der Atomradius eines chemischen Elements ist formal der durchschnittliche Abstand bzw. die typische Distanz vom Kernmittelpunkt bis zur äußeren Grenze der zugehörigen Elektronenwolke. Im Verbund mit anderen Atomen kann der Atomradius auch als die kürzeste Distanz ausgelegt werden, bis zu der sich ein zweites Atom annähern kann.

Tatsächlich müssen die Atomradien aus verschiedenen Gründen als rein vergleichende Größen aufgefasst werden; die Bestimmung des absoluten Atomradius ist nicht möglich:

- Die wellenmechanischen Vorstellungen der Quantentheorie erlauben keine definierten Abgrenzungen eines Atoms.

- Die Atomradien variieren je nach Bindungstyp und elektronischer Umgebung.

- Unterschiede der Atomradien der verschiedenen Isotope des betrachteten Elements werden in den Wertetabellen selten berücksichtigt. Häufig wird der Atomradius des stabilsten Isotops angegeben.

Um vergleichbare Werte zu schaffen, gibt es eine Reihe von Wertetabellen, die die Atomradien unter bestimmten Bedingungen angeben: Ionenradien, kovalente Radien, Metallatomradien, Van-der-Walls-Radien.

 

Periodizität

Generell unterliegen die Atomradien der chemischen Elemente einer Periodizität, die in dem Anwachsen der Kernladung innerhalb einer Periode des Periodensystems und damit in der stärkeren Anziehungskraft des Kerns auf die Elektronen begründet ist: Innerhalb einer Gruppe des PSE nehmen die Radien von oben nach unten zu, innerhalb einer Periode von links nach rechts ab.

 

Atomradien
Diagramm: Entwicklung der kovalenten Atomradien (in Picometern, vertikale Achse) bei Einfachbindungen
(schwarz) und Doppelbindungen (grün) mit steigender Ordnungszahl (horizontale Achse).

 

Tabelle: Atomradien der Elemente

Alle Werte in Picometern: 1 Ångström = 100 pm.

 

OZElementSymbolrberremp rkovrkefbrkdobrkdrbrvdw1rvdw2
[1][2][3][3a][3b][3c][4a][4b]
1WasserstoffH53253132109120
2HeliumHe312846140140
3LithiumLi167145128133124182182
4BerylliumBe112105961029085200153 *
5BorB878584857873200192 *
6KohlenstoffC677076756760170170
7StickstoffN566571716054155155
8SauerstoffO486066635753152152
9FluorF425057645953147147
10NeonNe38586796154154
11NatriumNa190180166155160227227
12MagnesiumMg145150141139132127173173
13AluminiumAl118125121126113111200184 *
14SiliciumSi111110111116107102210210
15PhosphorP9810010711110294180180
16SchwefelS881001051039495180180
17ChlorCl79100102999593175175
18ArgonAr71711069610796188188
19KaliumK243220203196193275275
20CalciumCa194180176171147133200231 *
21ScandiumSc184160170148116114200211*
22TitanTi176140160136117108200-
23VanadiumV171135153134112106200-
24ChromCr166140139122111104200-
25ManganMn161140150119105103200-
26EisenFe156140142116109102200-
27CobaltCo15213513811110396200-
28NickelNi149135124110101101163163
29KupferCu145135132112115120140140
30ZinkZn142135122118120139139
31GalliumGa136130122124117121187187
32GermaniumGe125125120121111114200211 *
33ArsenAs114115119121114106185185
34SelenSe103115120116107107190190
35BromBr94115120114109110185185
36KryptonKr88116117121108202202
37RubidiumRb265235220210202200303 *
38StrontiumSr219200195185157139200249 *
39YttriumY212180190163130124200-
40ZirconiumZr206155175154127121200-
41NiobNb198145164147125116200-
42MolybdänMo190145154138121113200-
43TechnetiumTc183135147128120110200-
44RutheniumRu178130146125114103200-
45RhodiumRh173135142125110106200-
46PalladiumPd169140139120117112163163
47SilberAg165160145128139137172172
48CadmiumCd161155144136144158158
49IndiumIn156155142142136146193193
50ZinnSn145145139140130132217217
51AntimonSb133145139140133127200206 *
52TellurTe123140138136128121206206
53IodI115140139133129125198198
54XenonXe108140131135122216216
55CaesiumCs298260244232209200343 *
56BariumBa253215215196161149200268 *
57LanthanLa195207180139139200-
58CerCe185204163137131200-
59PraseodymPr247185203176138128200-
60NeodymNd206185201174137200-
61PromethiumPm205185199173135200-
62SamariumSm238185198172134200-
63EuropiumEu231185198168134200-
64GadoliniumGd233180196169135132172-
65TerbiumTb225175194168135166-
66DysprosiumDy228175192167133155-
67HolmiumHo175192166133196-
68ErbiumEr226175189165133202-
69ThuliumTm222175190164131200-
70YtterbiumYb222175187170129200-
71LutetiumLu217175187162131131200-
72HafniumHf208155175152128122200-
73TantalTa200145170146126119200-
74WolframW193135162137120115200-
75RheniumRe188135151131119110200-
76OsmiumOs185130144129116109200-
77IridiumIr180135141122115107200-
78PlatinPt177135136123112110200175
79GoldAu174135136124121123200166
80QuecksilberHg171150132133142200155
81ThalliumTl156190145144142150200196
82BleiPb154180146144135137200202
83BismutBi143160148151141135200207 *
84PoloniumPo135190140145135129200197 *
85AstatAt150147138138200202 *
86RadonRn120150142145133200220 *
87FranciumFr260223218200348 *
88RadiumRa215221201173159200283 *
89ActiniumAc195215186153140200-
90ThoriumTh180206175143136200-
91ProtactiniumPa180200169138129200-
92UranU175196170134118200186
93NeptuniumNp175190171136116200-
94PlutoniumPu175187172135200-
95AmericiumAm175180166135200-
96CuriumCm169166136200-
97BerkeliumBk168139200-
98CaliforniumCf168140200-
99EinsteiniumEs165140200-
100FermiumFm167200-
101MendeleviumMd173139200-
102NobeliumNo176200-
103LawrenciumLr161141200-
104RutherfordiumRf157140131200-
105DubniumDb149136126200-
106SeaborgiumSg143128121200-
107BohriumBh141128119200-
108HassiumHs134125118200-
109MeitneriumMt129125113200-
110DarmstadtiumDs128116112186-
111RoentgeniumRg121116118-
112CoperniciumCp122137130-
113NihoniumNh136-
114FleroviumFl143-
115MoscoviumMc162-
116LivermoriumLv175-
117TennessinTs165-
118OganessonOg157-

 

Quellen

[1] - Berechnete Atomradien: rber

[1.1] - E. Clementi, D. L. Raimondi, W. P. Reinhardt: Atomic Screening Constants from SCF Functions. II. Atoms with 37 to 86 Electrons. '' J. Chem. Phys.'', 1967, DOI 10.1063/1.1712084.

[2] - Empirische Daten: remp

[2.1] - J. C. Slater: Atomic Radii in Crystals. ''Journal of Chemical Physics'', 1964, DOI 10.1063/1.1725697.

[3] - Kovalente Atomradien: rkov

[3] - Beatriz Cordero et al.: Covalent radii revisited. Dalton Transactions, 2008, DOI 10.1039/B801115J.

[3a] - Kovalenzradien für Atome in Einfachbindungen: rkeib

[3a.1] - Pekka Pyykkö, Michiko Atsumi: Molecular Single-Bond Covalent Radii for Elements 1–118. ''Chemistry - A European Journal'', 2008, DOI 10.1002/chem.200800987.

[3b] - Kovalenzradien für Atome in Doppelbindungen: rkdob

[3b.1] - Pekka Pyykkö, Michiko Atsumi: Molecular Double-Bond Covalent Radii for Elements Li–E112. ''Chemistry - A European Journal'', 2009, DOI 10.1002/chem.200901472.

[3c] - Additive Kovalenzradien für Atome in Dreifachbindungen: rkdfb

[3c.1] - S. Riedel, P.Pyykkö, M. Patzschke: Triple-Bond Covalent Radii. ''Chemistry - A European Journal'', 2005, DOI 10.1002/chem.200401299.

[3c.2] - Dr. Sebastian Riedel: Radii of Covalent Triple-Bonds. Online-Daten.

[4] - Van-der-Waals-Radien: rvdw1 und rvdw2

[4a] - Cambridge Crystallographic Data Centre, CCDC: Element Radii. Online Daten.

[4b] - A. Bondi: van der Waals Volumes and Radii. ''The Journal of Physical Chemistry'', 1964, DOI10.1021/j100785a001.

[4b*] - M. Mantina, A.C. Chamberlin, R. Valero, C.J. Cramer, D.G. Truhlar: Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group. ''The Journal of Physical Chemistry'', 2009, DOI 10.1021/jp8111556.


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 22. Dezember 2016.







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