Critères expérimentaux
La loi de variation du rayon atomique est liée à l'évolution de l'extension spatiale des orbitales externes. Le rayon atomique dépend de la charge nucléaire, du numéro de la couche externe ainsi que de l'effet d'écran auquel sont soumises les orbitales de cette couche.
On peut cependant substituer aux critères de taille définis à partir des orbitales externes une estimation de la taille des atomes définie à partir de données expérimentales.
Le rayon covalent est la moitié de la distance entre les noyaux de deux atomes du même élément dans la molécule du corps simple. Pour l'oxygène par exemple, on obtient la moitié de la longueur de la liaison double \(\textrm O=\textrm O\) dans le dioxygène \(\textrm O_2\), soit 66 pm.
On peut cependant aussi définir ce rayon à partir d'une liaison simple \(-\textrm O-\textrm O-\).
R est le rayon covalent
La définition d'un rayon covalent est en fait une affaire de convention.
Le rayon cristallographique déterminé expérimentalement peut servir de mesure du rayon atomique. Il est obtenu à partir de la mesure des distances internucléaires dans les corps simples cristallisés. On prend la moitié de la distance internucléaire et on assimile les atomes à des sphères dures tangentes.