原子半徑

一個原子有多大？這問題比聽起來棘手，因為原子沒有硬邊，它的電子雲只是逐漸淡去。所以我們務實地取巧：把原子半徑定義為兩個鍵結在一起的相同原子、中心距離的一半。把每個原子當成一顆軟球；半徑就是讓這些球在量到的鍵長處剛好相碰的大小。

原子半徑大約落在 0.5 到 2.5 埃（0.05 到 0.25 奈米）。它遵循清楚的週期表趨勢：在同一族由上往下變大（往外多疊了幾層殼），在同一週期由左往右變小（漸增的核電荷把同一層拉得更緊）。所以銫原子（約 2.6 埃）在氟原子（約 0.5 埃）旁邊顯得巨大。確切的數字還取決於原子怎麼鍵結，因此我們區分金屬半徑、共價半徑，以及（對帶電原子的）離子半徑；同一個原子在不同同伴中，看起來略有不同。

大小決定了哪些結構根本可能。在最密堆積的金屬中，原子表現得像堆疊的等大球，由此得到的堆積（填滿 74%）正是把原子當成硬球的直接後果。大小差異決定一個原子能否在合金中取代另一個（大小相近就容易互溶），或能否擠進原子之間的空隙（小得多的原子以間隙方式塞入，例如碳進入鐵中做出鋼）。半徑，是整個晶體幾何背後的那把尺。