原子半徑

一個原子有多大？由於電子雲沒有硬邊界，你無法直接拿尺去量一個原子。化學家改為測量兩個成鍵原子的原子核之間的距離，再對半分——這就給出一個可用的原子半徑，作為原子大小的替身。原子非常小（半徑大約 30 到 300 皮米，一皮米是一萬億分之一米），而它們的大小在週期表上如何變化，是化學裡最有用的規律之一。

有兩條清晰的趨勢。沿一個週期從左到右，原子變小：每一步加一個質子，有效核電荷攀升，同一層電子被拉得更緊。沿一族向下，原子變大：每一步在更外側添一整層，儘管原子核增加了質子，新增的內層電子卻屏蔽了它們，於是最外層落得更遠。離子半徑遵循相關的邏輯：陽離子（失去了電子）比母原子小，有時小得明顯，而陰離子（得到了電子）更大，因為同樣的核電荷如今分攤到更多互相排斥的電子上。

大小處處驅動化學。它決定了原子在晶體裡如何堆積、哪種離子能塞進晶格裡的哪個空隙（半徑比的概念）、鍵有多強、金屬有多活潑。兩個值得點出的誠實的複雜之處：鑭系收縮使得緊接 4f 填充之後的元素（如鉿）小得出人意料，讓第二、第三行過渡金屬幾乎一樣大；而測得的半徑取決於原子如何成鍵（共價半徑、金屬半徑、范德華半徑各不相同），所以引用的數字依賴於具體情境，並非絕對。