的原子体积是指示元素及其密度的摩尔质量之间的关系的相对值。因此，该体积取决于元素的密度，而密度又取决于相以及原子在其中的排列方式。
因此，元素Z的原子体积在不同于其在室温下（液体，固体或气体）或当其为某些化合物的一部分时所呈现的相的相中是不同的。因此，化合物ZA中Z的原子体积不同于化合物ZB中Z的原子体积。
为什么？为了理解它，有必要将原子与例如大理石进行比较。大理石与上图中的蓝色大理石一样，具有非常清晰的材料边界，由于其光泽的表面可以看到。相反，原子的边界是分散的，尽管可以认为它们是球形的。
因此，确定超出原子边界的点的是找到电子的零概率，而该点可能更远或更接近原子核，这取决于所考虑原子周围有多少相邻原子相互作用。
原子量和半径
A中的两个原子相互作用H H分子中2，它们的中心的位置被定义为它们之间的距离（核间距）。如果两个原子都是球形的，则半径是原子核与模糊边界之间的距离：
在上图中，您可以看到找到电子的可能性随着它离开原子核而减少。然后将核间距离除以二，获得原子半径。接下来，假定原子的球形几何形状，可使用该公式计算球形的体积：
V =（4/3）（Pi）r 3
在该表达式中，r是为H 2分子确定的原子半径。如果例如认为H 2为液态或金属态，则通过这种不精确方法计算出的V值可能会发生变化。但是，该方法非常不准确，因为原子的形状在相互作用中距离理想球体很远。
为了确定固体中的原子量，要考虑许多与排列有关的变量，这些变量是通过X射线衍射研究获得的。
附加公式
摩尔质量表示具有化学元素原子的摩尔的物质的量。
它的单位是克/摩尔。另一方面，密度是一克元素所占的体积：g / mL。由于原子体积的单位是mL / mol，我们必须研究变量才能得出所需的单位：
（克/摩尔）（毫升/克）=毫升/摩尔
还是一样的：
（摩尔质量）（1 / D）= V
（摩尔质量/ D）= V
因此，可以容易地计算出元素的一摩尔原子的体积。而球形体积公式可计算单个原子的体积。为了从第一个开始获得该值，必须通过Avogadro的数字（6.02·10 -23）进行转换。
原子量在元素周期表上如何变化？
如果将原子视为球形，则它们的变化将与原子半径中观察到的变化相同。在上图中显示了代表性元素的图中，说明了原子从右到左变小；相反，它们从上到下变得越来越庞大。
这是因为在同一时期，原子核在向右移动时会合并质子。这些质子对外部电子施加吸引力，使外部电子感觉到有效核电荷Z ef，小于实际核电荷Z。
内壳的电子排斥外壳的电子，从而减少了原子核对它们的影响。这就是所谓的屏幕效果。在同一时期，屏蔽效应不能抵消质子数量的增加，因此内壳中的电子不能阻止原子收缩。
但是，下降为一组会启用新的能级，该能级允许电子从原子核进一步绕轨道运动。同样，内壳中的电子数量增加，如果原子核再次添加质子，则其屏蔽作用开始减弱。
由于这些原因，可以理解的是，与第8A组（或18组）的小原子不同，第1A组具有最多的惰性气体原子。
过渡金属原子量
过渡金属原子将电子结合到内部d轨道中。屏蔽效应的增加以及真实核电荷Z的增加几乎相等地抵消，因此它们的原子在同一时期内保持相似的大小。
换句话说：在一个时期内，过渡金属表现出相似的原子体积。但是，这些微小的差异在定义金属晶体（就像它们是金属弹珠）时非常重要。
例子
有两个数学公式可用于计算元素的原子量，每个公式都有相应的示例。
例子1
给定氢的原子半径-37 pm（1皮克= 10 -12 m）和铯-265 pm-，计算其原子体积。
使用球形体积公式，我们将得到：
V H =（4/3）（3.14）（37 pm）3 = 212.07 pm 3
V Cs =（4/3）（3.14）（265 pm）3 = 77912297.67 pm 3
但是，这些以皮克为单位的体积过高，因此将其转换为埃单位，乘以转换因子（1Å/ 100pm）3：
（212.07分3）（1A / 100PM）3 = 2.1207×10 -4埃3
（77912297.67下午3）（1A / 100PM）3 = 77.912埃3
因此，在数值上证明了小H原子和大Cs原子之间的尺寸差异。应该注意的是，这些计算只是在一个原子是完全球形的陈述下的近似值，该原子在现实面前徘徊。
例子2
纯金的密度为19.32 g / mL，摩尔质量为196.97 g / mol。应用M / D公式计算一摩尔金原子的体积，可得到以下结果：
钒Au =（196.97 g / mol）/（19.32 g / mL）= 10.19 mL / mol
即1摩尔金原子占10.19 mL，但是金原子具体占多少体积？以及如何以pm 3为单位来表达它？为此，只需应用以下转换因子：
（10.19 mL / mol）·（mol / 6.02·10 -23原子）·（1 m / 100 cm）3 ·（1 pm / 10 -12 m）3 = 16.92·10 6 pm 3
另一方面，金的原子半径为166 pm。如果比较两个体积（通过先前方法获得的体积和使用球形体积公式计算的体积），则会发现它们的值不同：
V Au =（4/3）（3.14）（166 pm）3 = 19.15·10 6 pm 3
两者中哪一个最接近接受值？X射线衍射金的晶体结构得到的实验结果最接近的结果。
参考文献
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