2.1 Tamaño de los átomos e iones

Imagen 15. Elaboración propia
El tamaño exacto de un átomo es muy complejo de determinar, pues realmente se corresponde con la distancia al núcleo de los electrones de la capa de valencia, algo muy difícil de medir ya que los electrones están en continuo movimiento. Por ello se ha tomado el convenio de determinar el tamaño de un átomo a partir de su radio atómico, definido como la mitad de la distancia que separa los núcleos de dos átomos iguales enlazados, tal y como se muestra en la imagen.

Los valores de los radios atómicos de los elementos de la tabla periódica y su variación en la tabla periódica se muestran en la siguiente animación:

Animación 3. Jesús Peñas Permiso uso educativo
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El radio atómico es una propiedad periódica que varía de la siguiente forma:

En un grupo: dado que el radio atómico depende de la distancia al núcleo del electrón más externo, éste aumenta con el número atómico (Z). Como al descender en un grupo Z aumenta, el radio atómico es mayor. Además esta variación se ve reforzada puesto que con valores mayores de Z, al aumentar el número de capas electrónicas, la atracción del núcleo queda apantallada y los electrones externos se ven menos atraídos, alejándose más y provocando un aumento en el radio atómico. Así pues, el radio atómico aumenta conforme descendemos en un grupo.


En un periodo: el radio atómico disminuye al aumentar el número atómico, pues aunque el último electrón se encuentre en el mismo nivel energético (capa), el núcleo tiene un protón más, de forma que lo atrae con más fuerza. Por tanto, el radio atómico disminuye conforme avanzamos en un periodo.

En resumen, la variación del radio atómico referida a la posición en la tabla periódica puede observarse en la siguiente imagen, donde la flecha indica el aumento del radio:

Imagen 16. Elaboración propia

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Ordena según su tamaño los átomos siguientes:

N, Be, C, He, F

En el siguiente sitio web puedes observar visualmente cómo es el tamaño relativo de los átomos, visualizándolos incluso en 3D.


El tamaño de los iones
Ya has estudiado que los átomos se convierten en iones cuando ganan o pierden electrones, pudiendo ser positivos cuando pierden electrones o bien negativos cuando los ganan. El tamaño de estos iones está relacionado de la siguiente manera:
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  • Los cationes (iones con carga positiva): su radio atómico es siempre menor que el del átomo del que provienen, pues tienen un electrón menos e igual carga nuclear.
  • Los aniones (iones con carga negativa): su radio atómico es siempre mayor que el del átomo del que provienen, pues tienen un electrón más e igual carga nuclear.

Además, es importante señalar el caso comparado de los átomos e iones isoelectrónicos, que son aquellos que tienen el mismo número de electrones. En tal caso, la regla general es que su tamaño es mayor conforme menor sea su número atómico, debido a la menor atracción electrostática que sufren por tener menor número de protones en el núcleo.

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Ordena en función de su tamaño las siguientes especies químicas:

Na+, Ne, O2-, Mg2+ y F-

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