原子半径是化学中描述原子大小的基本参数，但实际应用中常因化学环境的不同而存在多种定义。本文将系统梳理原子半径的分类及常见定义方式，助你快速掌握核心要点！
一、共价半径：化学键中的原子尺寸
共价半径是原子在形成化学键时的特征尺寸，通常指两个原子键长之和的一半。它是讨论原子半径时最常用的概念，但需注意以下几点：
1.平均性：不同化学环境（如杂化方式、键类型）下，原子半径会变化，共价半径通常取统计平均值。
2.常见定义方式：
oCSD半径（推荐）：基于剑桥结构数据库统计分子晶体键长，涵盖1-96号元素，区分碳的杂化态及过渡金属自旋态。
oPyykko半径：覆盖1-118号元素，综合实验与计算数据拟合得到。
oSuresh半径：通过单键模型（如H₃C-EHₙ）计算，适用于单键键长预测。
3.实际应用：可视化软件（如Multiwfn）常以共价半径和的115%判断成键，但需注意电子结构的影响。
二、离子半径：带电原子的专属尺寸
在离子化合物中，阳离子半径小于共价半径，阴离子则相反。
·Shannon离子半径：最权威数据，考虑价态、配位数等因素，配位数越高，离子半径越大。
·与共价半径的差异：阴阳离子半径加和与共价半径加和接近，但离子半径更适用于晶体结构分析。
三、范德华半径：非键作用的边界
范德华半径描述原子通过弱相互作用接触时的尺寸，常见定义包括：
1.Bondi半径：经典定义，基于晶体密度推算，氢推荐值1.09 Å。
2.CSD范德华半径：通过统计晶体数据库原子间距获得，覆盖元素更全面。
3.理论计算：Bader提出以电子密度等值面（如0.001 a.u.）定义范德华表面，但数值偏大。
4.UFF半径：来自通用力场参数，常用于分子模拟。
四、其他特殊定义
1.Pauling半径：早期经典数据，覆盖元素较少。
2.Modified CSD半径：调整主族元素半径以反映电负性影响，更贴近实际分子空间分布。
3.Hugo半径：基于电离能推导，但存在不合理值（如Kr半径小于H），实用性有限。
如何选择原子半径？
1.共价键体系：优先选用CSD或Pyykko共价半径。
2.离子晶体：参考Shannon离子半径，注意价态与配位数。
3.弱相互作用分析：推荐Bondi或CSD范德华半径。
4.分子空间建模：Modified CSD半径更贴合实际分子特征。
结语
原子半径并非一成不变，其定义需结合具体化学环境。无论是研究化学键、晶体结构，还是分子间作用，选择合适的半径类型至关重要。收藏本文，下次遇到原子尺寸问题时，快速找到答案吧！
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