Cómo determinar si un átomo es más grande o más pequeño que otro Aprendiendo y Estudiando para siempre

El “tamaño” de un átomo es un término un tanto vago, pero lo entenderé como el radio atómico del átomo. El radio atómico de un átomo se define esencialmente como la mitad de la distancia entre los centros de los núcleos de dos de estos átomos unidos entre sí, lo que es una medida útil cuando se considera la esfera de influencia del átomo. Otra pregunta podría ser sobre el tamaño del núcleo del átomo, por ejemplo, pero el radio atómico es una propiedad algo más importante, ya que tiene efectos más directos en propiedades como la densidad.

Entonces, ¿cómo podemos comparar los radios atómicos de dos átomos? En general, el radio atómico aumenta a medida que avanzamos por una columna en la tabla periódica, y el radio atómico disminuye a medida que avanzamos de izquierda a derecha en una fila de la tabla periódica. Déjame explicar por qué:

Cada fila en la tabla periódica representa un nivel de energía. Usando el modelo más simple de un átomo, cada fila representa un nuevo anillo externo de electrones agregados alrededor del exterior del elemento. Si bien se ha demostrado que esto no es del todo exacto, proporciona una forma sencilla de pensar acerca de la configuración electrónica. Entonces, cuando se agrega un nuevo anillo de electrones, aumenta enormemente el radio atómico del átomo porque los electrones se están agregando significativamente más lejos del núcleo.

Comprender por qué el radio atómico disminuye a medida que avanza de izquierda a derecha en una columna es algo más difícil. Antes de que puedas entender esto, debes entender algo llamado carga nuclear efectiva . La carga nuclear efectiva es la carga ejercida por el núcleo que se siente por los electrones de valencia (electrones en el anillo más externo, o nivel de energía) del átomo. La carga nuclear efectiva de un átomo, como veremos, es casi la misma que la cantidad de protones en ese átomo menos la cantidad de electrones que no son electrones de valencia.

Parece lógico decir que la carga nuclear efectiva es igual a la cantidad de protones en el núcleo del átomo, porque cada uno ejerce una carga única y positiva. Pero, cada electrón en niveles de energía más bajos que los electrones de valencia (y, por lo tanto, más cerca del núcleo) impide que gran parte de esa carga positiva llegue a los electrones de valencia, esencialmente absorbiéndolos antes de que pueda salir por completo. Entonces, en cambio, la carga nuclear efectiva de un átomo es igual (aproximadamente) al número de protones menos el número de electrones en niveles de energía más bajos que los más altos (electrones en anillos más cercanos al núcleo que los electrones de valencia).

Ahora que comprende la carga nuclear efectiva, podemos usarla para explicar por qué el radio atómico disminuye a medida que avanzamos de izquierda a derecha en la tabla periódica. Aunque los electrones de valencia se agregan al átomo que va de izquierda a derecha, permanecen en el mismo nivel de energía en una sola fila, por lo que en realidad no aumentan el tamaño del átomo. En cambio, dado que se añaden más protones al núcleo pero todos los electrones agregados son electrones de valencia, los aumentos efectivos de la carga nuclear van de izquierda a derecha. Este aumento de la carga nuclear efectiva en realidad atrae a los electrones de valencia ligeramente hacia el centro del núcleo del átomo, disminuyendo su radio atómico.

Para recapitular, el radio atómico disminuye a medida que avanza por una fila de la tabla periódica de izquierda a derecha y aumenta a medida que avanza por una columna. Esto significa que puede comparar fácilmente los radios atómicos de dos elementos en la misma columna o fila de la tabla periódica, o dos elementos donde uno está arriba y a la derecha del otro. Se vuelve mucho más difícil cuando se trata de comparar los radios atómicos de dos elementos cuando uno está arriba y a la izquierda del otro, porque las tendencias horizontales y verticales no coinciden en este caso.