Mit dem Atomradius bzw. dem Atomdurchmesser befassen wir uns in diesem Artikel. Dabei wird erklärt, was man unter dem Atomradius zu verstehen hat und es werden für einige Elemente die Atomradien bzw. Atomdurchmesser genannt. Dieser Artikel gehört zu unserem Bereich Chemie.
In der Mathematik ist es noch recht einfach: Man hat einen Kreis und dieser hat einen Mittelpunkt (Siehe Grafik Kreis). Geht man vom Mittelpunkt bis zur Begrenzung des Kreises hat man den Radius. Und verdoppelt man den Radius, dann erhält man den Durchmesser. Und genau dieses Konzept übertragen wir nun in die Chemie und zwar auf den Atomradius. Nur leider ist es in der Chemie nicht ganz so einfach. Denn wo hört eigentlich ein Atom auf? Aus diesem Grund hat man sich eine andere Definition einfallen lassen. Als Atomradius eines Elements wird der halbe Abstand zwischen den Kernen zweier benachbarter Atome bezeichnet.
Die Atomradien nehmen im Periodensystem der Elemente (PSE auf der folgenden Grafik) von oben nach unten zu, sowie von links nach rechts ab. Diese Regel gilt allerdings nicht für die Atome der Edelgase. Mit steigender Protonenzahl werden die Anziehungskräfte des Atomkerns auf die Elektronenhülle größer und dadurch nimmt der Atomradius ab. Prinzipiell kann man sagen, dass der Durchmesser eines Atoms in einer Größenordnung von 10-10 m liegt. Man gibt Atomradien und Atomdurchmesser in der Regel in Picometer an (1pm = 10-12 m). Atome sind also winzig klein.
Das Periodensystem der Elemente (Großformat in neuem Fenster durch anklicken):
Man teilt Atomradien gemäß den verschiedenen chemischen Bindungstypen auf. Man unterscheidet.
- Ionenradien: In überwiegend ionisch aufgebauten Systemen werden den Atomen Ionenradien zugeschrieben.
- Kovalenzradien: Für Atome in molekularen, als kovalent charakterisierten Verbindungen werden Kovalenzradien angegeben.
- Metallatomradien: In Metallen erhalten die Atome Metallatomradien.
- Van-der-Waals-Radien: Zwischen den Molekülen kovalenter Verbindungen wirken Van-der-Waals-Kräfte; entsprechend gibt es dazu die Van-der-Waals-Radien.
Atomradius bzw. Atomdurchmesser Tabelle
Sucht man in verschiedenen Quellen nach dem Atomradius bzw. Atomdurchmesser für verschiedene Elemente, so wird man schnell überrascht. Denn die Werte variieren massiv (selbst bei gleichem Bezug). Aus diesem Grund habe ich hier eine Tabelle aufgestellt, welche die verschiedenen von mir gefundenen Werte abdeckt. Wobei ich hier erstmal nur einige wichtige Elemente aufführen möchte. Die Angaben sind in Picometer (1pm = 10-12 m).
Tabelle nach rechts scrollbar
| Element | Symbol | Ordnungszahl | Atomradius in pm |
| Wasserstoff | H | 1 | 31 - 37,7 |
| Lithium | Li | 3 | 128 - 152 |
| Kohlenstoff | C | 6 | 76 - 77,2 |
| Stickstoff | N | 7 | 70 - 71 |
| Sauerstoff | O | 8 | 60,4 - 66 |
| Neon | Ne | 10 | 58 |
| Natrium | Na | 11 | 153,7 - 186 |
| Magnesium | Mg | 12 | 141 - 160 |
| Aluminium | Al | 13 | 121 - 143 |
| Silicium | Si | 14 | 111 - 117 |
| Schwefel | S | 16 | 104 - 105 |
| Eisen | Fe | 26 | 124 - 132 |
| Nickel | Ni | 28 | 124 |
| Kupfer | Cu | 29 | 127 - 132 |
Siehe auch Atomradius: Aluminium, Argon, Beryllium, Bor, Calcium, Chlor, Chrom, Eisen, Fluor, Helium, Kalium, Kohlenstoff, Lithium, Magnesium, Natrium, Neon, Nickel, Phosphor, Sauerstoff, Scandium, Schwefel, Silicium, Stickstoff, Titan, Vanadium, Wasserstoff
Quellen:
- http://de.wikipedia.org/wiki/Atomradius
- http://www.uniterra.de/rutherford/tab_atr2.htm
- http://www.techniklexikon.net/d/atomradius/atomradius.htm
- http://www.tomchemie.de/wbb2/thread.php?postid=37496
- Duden: Abitur Wissen Chemie
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