Le rayon atomique est une mesure de la taille des atomes d’un élément spécifique. Il indique la distance entre le noyau d’un atome et le bord extérieur de ses électrons, ou la distance entre deux noyaux atomiques. Un atome n’a pas de structure fixe, son rayon atomique est donc mesuré en divisant par deux la distance entre les noyaux des atomes qui se touchent. Le rayon peut être différent pour un même atome selon qu’il soit lié ou juste à côté d’un autre atome. La taille atomique diminue davantage le long de chaque ligne du tableau périodique lors de la comptabilisation des métaux alcalins aux gaz rares, et augmente dans les colonnes.
Un tableau des rayons atomiques est structurellement différent du tableau périodique classique des éléments. L’hélium a le plus petit rayon, tandis que l’hydrogène, l’élément le plus léger, est sixième à partir du bas pour la mesure de la taille, et le césium est le plus gros atome. La taille des atomes neutres varie de 0.3 à 3 angströms, et les atomes et les ions avec un électron peuvent être mesurés à l’aide du rayon de Bohr, déterminé par l’orbite de l’électron de plus faible énergie dans l’atome.
Le rayon des atomes liés par covalence est différent de celui des atomes qui se touchent. Les atomes qui sont liés partagent des électrons, et les rayons des atomes densément emballés, comme dans une structure métallique, sont différents de ceux des atomes juste assis les uns à côté des autres. Le rayon de van der Waals est utilisé pour les atomes qui sont maintenus ensemble par de faibles attractions et non maintenus ensemble dans une molécule. L’ajout d’électrons à un atome modifie son rayon atomique, de sorte que le rayon ionique peut varier en fonction du nombre d’électrons en orbite autour d’un ion.
Le rayon atomique est basé sur le principe que les atomes sont des sphères. Ce n’est pas exactement le cas, et le modèle de la sphère n’est qu’une représentation approximative. L’idée d’atomes sphériques aide à expliquer et à prédire la densité des liquides et des solides, comment les atomes sont disposés en cristaux et à calculer la forme et la taille des molécules. Les atomes augmentent de rayon le long des rangées du tableau périodique, mais augmentent considérablement en taille entre les gaz rares à la fin de la rangée, ou période, et le métal alcalin commençant sur la rangée suivante. Ce concept a été utilisé dans le développement de la théorie quantique et est logique par rapport à la théorie des couches d’électrons, qui explique combien d’électrons peuvent se trouver sur une orbite particulière.