原子尺寸計算方法

㈠ 一納米內能有幾億原子 原子的尺寸與什麼有關 在一納米內能有幾個原子

差不多隻有幾個原子...
原子的尺寸是實驗計算和觀測得到的...
納米（符號為nm）是長度單位,原稱毫微米,就是10^-9米（10億分之一米）,即10^-6毫米（100萬分之一毫米）.如同厘米、分米和米一樣,是長度的度量單位.
相當於4倍原子大小,比單個細菌的長度還要小.

㈡ 碳原子的直徑大小體積大小

理化特性

總體特性

元素名稱：碳

元素符號：C

元素類型：非金屬

元素原子量：12．01

質子數：6

中子數：7

原子序數：6

所屬周期：2

所屬族數：IVA

電子層分布：2－4

密度、硬度 2267 kg/m3、

0.5 (石墨)

10.0 (鑽石)

顏色和外表 黑色（石墨）

無色（鑽石）

地殼含量 無數據

原子屬性

原子量 12.0107 原子量單位

原子半徑（計算值） 70（67）pm

共價半徑 77 pm

范德華半徑 170 pm

電子構型 [氦]2s22p2

電子在每能級的排布 2，4

氧化價（氧化物） 4，2（弱酸性）

晶體結構 六方（石墨）

立方（鑽石）

物理屬性

物質狀態 固態（反磁性）

熔點 3773 K（3500 °C）

沸點 5100 K（4827 °C）

摩爾體積 5.29×10-6m3/mol

汽化熱 355.8 kJ/mol（升華）

熔化熱 無數據（升華）

蒸氣壓 0 帕

聲速 18350 m/s

其他性質

電負性 2.55（鮑林標度）

比熱 710 J/(kg·K)

電導率 0.061×10-6/(米歐姆)

熱導率 129 W/(m·K)

第一電離能 1086.5 kJ/mol

第二電離能 2352.6 kJ/mol

第三電離能 4620.5 kJ/mol

第四電離能 6222.7 kJ/mol

第五電離能 37831 kJ/mol

第六電離能 47277.0 kJ/mol

最穩定的同位素

同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量

MeV 衰變產物

12C 98.9 % 穩定

13C 1.1 % 穩定

14C 微量 5730年 β衰變 0.156 14N

㈢ 原子直徑如何知道

原子並沒有一個精確定義的最外層，只有當兩個原子形成化學鍵後，通過測量兩個原子核間的距離，才能夠得到原子半徑的一個近似值。影響原子半徑的因素很多，包括在元素周期表上的位置，化學鍵的類型，周圍的原子數（配位數）以及自旋。在元素周期表中，原子的半徑變化的大體趨勢是自上而下增加，而從左至右減少。因此，最小的原子是氦，半徑為32pm；最大的原子是銫，半徑為225pm。因為這樣的尺寸遠遠小於可見光的波長（約400-700nm），所以不能夠通過光學顯微鏡來觀測它們。然而，使用掃描隧道顯微鏡我們能夠觀察到單個原子。這里可以用一些實例來演示原子究竟有多小。一根人的頭發的寬度大約是一百萬個原子。一滴水則大約有二十米（2×1021）個氧原子以及兩倍的氫原子。一克拉鑽石重量為2×10-7kg，含有約100垓個碳原子。 如果蘋果被放大到地球的大小，那麼蘋果中的原子大約就有原來蘋果那麼大了。原子半徑在同一元素周期內從左到右遞減，在同一族內從上到下遞增。造成這種現在的部分原因是電子的分布不是完全自由的。原子內部的電子按照電子層排列，每個電子層只能容納固定數量的電子。元素周期表的每一個新的周期和一個新的電子層對應，離原子核也越來越遠。原子核的電荷是另一個和原子半徑相關的重要因素，隨著原子序數Z的增加，原子核電荷增加。原子核的電荷是正的，吸引負電子。在一個元素周期內，原子核的電荷增加，而新增加的電子在同一層里，導致電子層的半徑減小，從而影響到原子半徑的減小。遮蔽效應也是重要因素。內層電荷對外層電荷的排斥力，將外層電荷「向外推」。原子半徑的主要三個因素可以總結如下：因素原理隨……而增加傾向效果電子層量子力學－原子半徑↑同一族的原子半徑從向上而下增加核電荷原子核質子對電荷的吸引力原子序數原子半徑↓同一周期的原子半徑從向左而右減少遮蔽效應內層電荷對外層電荷的排斥力電子層數目原子半徑↑減弱第二個因素

㈣ 原子的直徑是如何算出來的

計算一下特定物質原子的總數與佔有的體積，相除而得。
實際上，對於原子的空間分配，純屬通過外部測量而去做的推測，不可能如同觀察宏觀物體一樣。用宏觀的視角來描述微觀世界（這里的微觀不是指顯微鏡能觀測到的那個尺度，而是更小），是很不確切的。

㈤ 原子的大小是怎麼確定下來的

原子半徑隨著原子序數（Z）的遞增而發生周期性變化。在短周期中，原子核對外層電子的吸引作用隨著原子序數的遞增而相應增強，產生收縮效應，使原子半徑逐漸減小。在長周期中，d區元素的原子半徑減小較慢，甚至由於「鑭系收縮」現象，同一副族的第五和第六周期過渡元素的原子半徑近乎相等。同一主族元素，自上而下由於電子層數增多，原子半徑明顯趨於增大。
原子半徑大小與以下兩個方面有關
電子層數 核內質子數
（核內質子數=核電荷數）
電子層數越多 原子半徑就越大
核內質子多 那麼原子核質量就大 對電子的束縛能力就強 原子半徑反而越小
比較統一周期的原子半徑大小 就看核內質子朱
比較用一族元素 就看電子層數
如果兩種元素的周期和族都不同 那麼主要考慮電子層數 與最外層電子數一般沒有關系
如果將原子假設成一個球體的話， 標准原子的直徑大約為10<SUP>-8 </SUP>厘米。

㈥ 分子，原子的大小，是如何計算出來的，難不成是量的

是測量的，顯微鏡，不過不是平常的，而是是電子顯微鏡。

㈦ 有哪些因素影響原子半徑的大小如何計算

影響因素是電子數和質子數，電子數越少，質子數越多，原子越小。另外同族的元素總是下面的大。
無法直接計算，原子半徑大部分是通過分子中兩原子核距離等於原子半徑和推算出來的。

㈧ 原子的大小和離子半徑

原子是一個具有一定的空間作用范圍的實體。礦物和化合物晶體是由大量微觀物質單位(如原子、離子、分子等)按一定規則有序排列並達到能量平衡的產物。晶體化學早期曾提出,原子是剛性球體以及離子半徑R、r的概念。在地球化學研究中,把離子看成是有一定的大小、離子半徑具加合性的認識比較成功地說明了以離子狀態為主和以離子鍵結合的體系(離子晶體、熔漿、水溶液)中元素的行為和習性。如晶體中原子的最緊密堆積原理、配位多面體結構、離子間類質同象現象以及膠體對離子的吸附規律等。隨著研究的深入,地球化學家認識到,原子的大小並不是一成不變的「剛性球體」,隨化學鍵性、價態、配位模型,以及環境的溫度壓力等條件的變化,原子和離子的形狀和半徑相應的也有改變。因此劃分出離子半徑、共價半徑、金屬半徑,以及分子半徑等,構成了一個復雜的半徑體系。總之,同一元素的原子和離子半徑並不是一個固定值,它們是原子和離子在化合物中電子雲的作用范圍。本節重點介紹由Shannon et al.(1969,1976)提出的離子半徑體系。

(一)離子半徑的確定方法

離子半徑來自氧化物和氟化物 (即離子晶體)構成的陰、陽離子格架中原子之間的實測距離。常用一套配位數為6 (八面體配位)的O^2-的離子半徑等於1.40Å,假定離子半徑具有加和性的實測方法。Shannon (1976 )修改和更新了由 Shannon et al. (1969 )搜集的離子半徑值,同時採納了部分取自Ahrens (1952)的值,表2-6 列出了他給出的六次配位離子的離子半徑值。雖然離子半徑隨著配位數而發生改變,但在以比較為目的來考慮作為離子本徵性質的六次配位離子半徑方案仍然是有用的。

表2-6 六次配位離子的離子半徑 單位:Å

續表

A:Shannon (1976)採用的 Ahrens (1952)給出的數值或與 Shannon值在±0.01 范圍內相吻合;P:Pauling(1960);a:引自Yuan-Hui Li (2000)中圖 1-13的內插值;L—低自旋;H—高自旋;表中更多的未標明出處的離子半徑數據引自Dean (1985)。 (據Yuan-Hui Li,2000)

具有相同電子構型的陽離子的半徑 (Shannon的六次配位,1976)隨著同周期陽離子電荷的增加而系統降低,這可以通過隨電荷數增加造成的電子殼層的收縮給予解釋。具有相同電荷A型和B型陽離子的半徑隨主量子數n的增加而增大,這是由於新亞層的增加所致。具有相同電荷和低自旋構型過渡金屬陽離子的半徑最初隨最外電子層d亞層電子數目的增加而減小,而當d亞層電子增加到5 或6 後則穩定增大。另外,高自旋陽離子的半徑總是大於低自旋陽離子的半徑。與此形成鮮明對比,當最外f亞電子層電子數目增加時,具有相同電荷的鑭系和錒系陽離子的半徑穩定減小。這一現象常被稱作鑭系或錒系收縮 (lanthanide or actinide contractions)。很明顯,加入一個電子到電子殼層和一個質子到鑭系和錒系原子核的凈效應是電子殼層的微小收縮。鑭系收縮的重要結果就是第二和第三系列過渡金屬的離子半徑變得相近。因此,Y-Lu、Zr-Hf、Nb-Ta、Mo-W、Ru-Os、Rh-Ir、Pd-Pt和Ag-Au元素對會經常顯現出令人驚奇的相似地球化學行為。

(二)離子半徑變化規律

盡管各學者目前所給出的半徑表數據不同,但各種元素的原子和離子半徑的總體變化規律是一致的:

1)同一周期內隨原子序數增大,元素的離子半徑減小。因為原子序數增大時有效電荷增大,核的正電荷對核外電子引力增強使離子半徑縮小。

2)同一族內從上向下隨原子的電子層增加,離子半徑增大。

3)在周期表的左上方到右下方的對角線上,離子半徑相近或相等,稱作對角線規則。

4)鑭系元素 (稀土元素 REE)的離子半徑從 La³⁺的1.03Å逐步變小到 Lu³⁺的0.86Å,稱為「鑭系壓縮」。因為從La到Lu的15個元素中新增加的電子都充填在從外往裡數第三電子層中。「鑭系壓縮」導致稀土元素因化學性質和離子半徑相近而緊密共生,同時還影響到鑭系之後的第Ⅴ、Ⅵ兩周期同族元素的離子半徑相似或相等。

5)同一元素陽離子的離子半徑小於原子半徑,隨正電荷的增加離子半徑減小;陰離子半徑大於原子半徑,隨負電荷增加離子半徑增大。因此同一元素陰離子的半徑比陽離子的半徑大得多。如:

=0.29Å,

=1.04Å,

=1.84Å;

=0.78Å;

=0.65Å;

=0.83Å,

=0.53Å等。

6)一般陰離子半徑在1.30～2.0Å之間,總體上大於陽離子的半徑(0.1～1.65Å)。因此,晶體化學認為,離子晶體可視為球形陰離子的最緊密堆積,其中的空隙為陽離子所佔據,陰、陽離子之間相互接觸的基本晶體結構模型。

自洽場理論提出:「晶體結構可以看成是構成化合物的原子在性質和質點半徑大小互相匹配 (自洽)的直接結果。」因此,在自然化合物中原子和離子的半徑是一種獨立的基本性質參數,它從化合物結晶的結構和幾何關繫上制約其穩定性。

(三)礦物的配位結構與幾何穩定性

1.配位數

配位數 (Coordination Number,CN)是指原子 (金屬晶體)或離子 (離子晶體)周圍緊鄰的原子或異號離子數。

離子晶體的配位數CN取決於陰、陽離子半徑比率,在離子型晶體中只有當陰陽離子相互緊密接觸時,晶體才是穩定的。在不同構型的離子晶體中,要使陰、陽離子穩定接觸,其半徑比值必須滿足表達式 (2-5)中所列的條件。常見陽離子在氧離子的最緊密堆積晶格中的配位數見表2-7。它從幾何穩定性上控制化合物的結構和性質,也決定晶體的外部形態。如NaCl和PbS都是6次配位,為正立方晶體;CsCl 是12次配位,結構和晶形與NaCl完全不同。

表2-7 常見陽離子在氧離子的最緊密堆積晶格中的配位數

2.配位法則

在有序結構中相互化合的離子、原子以至原子團嚴格按一定規則排列,構成晶體結構中基本的 14 種空間格子,適用於所有礦物和化合物的幾何模型。考查組成各種晶體的結構單位配位多面體,可以有助於認識晶體排列中離子的行為。

只有符合表2-7所列陰陽離子比例范圍的多面體結構才是最穩定的結構,如[CO₄ ]^4-、[SiO₃ ]^2-、[PO₃ ]^-等結構是不穩定的。在陰陽離子構成的多面體中,當按離子間半徑比率構成的多面體結構符合配位法則時,則該化合物多面體及其晶體格架是穩定的,但陰陽離子的電荷總數可能不平衡,便形成帶有一定電荷的離子團,即為水溶液中穩定存在的絡離子。因此,含氧酸類絡陰離子及礦物晶格中多面體的配位數和電荷數通式為

地球化學

式中:Z_com、Z_cen分別為絡離子和中心陽離子的電荷數;CN為絡離子中心陽離子的配位數。

Shannon還提出陰離子配位數的計算方法,設化合物類型為

。其中:P、Q、Y為各離子的配位數;p、q、y為系數。如鎂橄欖石分子式可寫成:

,則根據電中性原理,O^2-的配位數為

地球化學

代入已知值得:Y=(2×6+4)/4=4。

3.離子的極化作用

當化學鍵具有極性時,要考慮極化對晶體配位結構的影響。在外電場作用下,原子或離子電子雲的大小或形狀發生變化的現象稱為極化。當原子或離子的極化性增強時,將引起離子鍵向共價鍵過渡和配位數減小,同時半徑減小和化合物溶解度降低,有些化合物的揮發性也會因此增大。如在AgCl 晶體中,Ag+Cl 的理論半徑和應為3.33Å,但實測為2.99Å,就是極化導致離子半徑減小的例子。

㈨ 原子比頭發絲還細100萬倍，如何才能單個原子的大小

小小的原子是物質的基本組成單位，地球上幾乎所有的物質都是由原子組成。原子非常小，比人類的頭發還要細100多萬倍。那麼，物理學家是如何“量出”原子的大小呢？

原子的結構

原子雖小，但它們還有內部結構，並非最基本的粒子。原子由帶正電的原子核和帶負電的電子構成，原子核則由帶正電的質子和不帶電的中子構成。不過，氕原子核，也就是氫-1原子核，是個例外，這種原子核只有質子，沒有中子。

㈩ 物質的量中怎樣計算原子，電子，分子，質子

1個物質的量即為 1mol ，n個物質的量為n mol。

阿伏伽德羅常數NA=6.02×10^23 mol-1.粒子數N=n*NA

在1mol Na2CO3中，有粒子Na2CO3 1 mol，6.02×10^23 個。而鈉原子2mol，12.04×10^23 個；碳原子1mol，6.02×10^23 個；氧原子18.06×10^23個。

水化學式是H2O，他由2個H原子1個氧原子組成，H2O是水的分子式，H原子里有1個質子，沒有中子，氧原子是由8個質子和8個中子組成。

H2O電離成HO-（氫氧根離子）和H+（氫離子），電子帶負電，失去電子化合價升高，得到電子化合價降低。本身單質的氫氣化合價為0，在水中失去電子化合價+1價，氧分子單質為0，在水中得到2電子為-2價。

(10)原子尺寸計算方法擴展閱讀：

原子在分子中的成鍵情形與空間排列：分子結構對物質的物理與化學性質有決定性的關系。最簡單的分子是氫分子，1克氫氣包含1023個以上的氫分子。一個水分子中2個氫原子都連接到一個中心氧原子上，所成鍵角是105.3°。

分子中原子的空間關系不是固定的，除了分子本身在氣體和液體中的平動外，分子結構中的各部分也都處於連續的運動中。因此分子結構與溫度有關。分子所處的狀態（固態、液態、氣態、溶解在溶液中或吸附在表面上）不同，分子的精確尺寸也不同。