Por Kevin Beck | Actualizado el 24 de marzo de 2022
Los átomos son las unidades más pequeñas de materia que conservan la identidad de un elemento. Si bien un ladrillo de oro de una libra se puede subdividir en fragmentos cada vez más pequeños, el constituyente final es el átomo de oro mismo, una entidad que es a la vez inconmensurablemente pequeña y notablemente bien comprendida.
Cada átomo contiene al menos un protón en su núcleo; el recuento de protones, o número atómico, identifica de forma única el elemento. En un átomo neutro el número de electrones es igual al número de protones y la mayoría de los elementos también contienen neutrones, partículas neutras que añaden masa sin alterar la carga. Las variantes con diferentes recuentos de neutrones se conocen como isótopos. .
Los protones y neutrones forman un núcleo compacto, mientras que los electrones ocupan orbitales circundantes que están muchas veces más lejos del núcleo que el propio núcleo.
El radio atómico se define como la distancia desde el centro del núcleo hasta el orbital electrónico más externo. Este radio está determinado en gran medida por el equilibrio entre la carga nuclear (que atrae los electrones hacia adentro) y la repulsión electrón-electrón que los empuja hacia afuera.
A lo largo de un período, a medida que aumenta el número atómico, los protones agregados aumentan la atracción nuclear. Debido a que los electrones se añaden a la misma capa, el radio normalmente se reduce hasta que se alcanza un gas noble. Cuando comienza el siguiente período, se introduce una nueva capa de electrones, lo que provoca un aumento repentino del radio, seguido de una disminución gradual nuevamente a medida que avanza el período.
A diferencia del radio exterior, el núcleo es uniformemente pequeño:aproximadamente 1×10⁻¹⁵m de diámetro para todos los elementos. Por el contrario, el electrón más externo de un átomo típico se encontraría aproximadamente a 100 m del núcleo si el átomo se ampliara hasta el tamaño de un estadio de fútbol.
Si bien no existe una fórmula única que se aplique a cada átomo, los químicos suelen estimar los radios covalentes midiendo la distancia entre los núcleos de una molécula unida y reduciendo ese valor a la mitad. Por ejemplo, si el calcio tiene un radio conocido de 178 pm y la longitud del enlace Ca-Se en el seleniuro de calcio es 278 pm, el radio del selenio se puede aproximar a 100 pm.
El siguiente cuadro (ver IUPAC ) enumera radios aproximados para los primeros 86 elementos, que van desde aproximadamente 40 pm para el hidrógeno hasta 240 pm para el cesio.
Comprender estas dimensiones ayuda a los científicos a predecir el comportamiento químico, diseñar nuevos materiales y explicar las propiedades físicas de la materia.
