Tabla periódica con valores de radio atómico

Cómo se mide el radio atómico

Un átomo no tiene un borde nítido, así que su radio se calcula a partir de la distancia entre átomos vecinos. Los valores de esta página son radios de van der Waals de PubChem: la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos del mismo elemento que se tocan sin estar enlazados químicamente, como los átomos de moléculas vecinas.

Un picómetro es una billonésima parte de un metro (10⁻¹² m), y 100 pm equivalen a 1 ångström. Otros libros pueden citar radios covalentes o metálicos, que se miden entre átomos enlazados y resultan menores, así que compara solo valores de la misma fuente. Cada casilla muestra el radio en pm, y los elementos del fermio en adelante, sin valor conocido, muestran un guion.

La tendencia a lo largo de los períodos y al bajar por los grupos

Al bajar por un grupo, los átomos se hacen más grandes porque cada período nuevo añade una capa de electrones más alejada del núcleo. Los metales alcalinos lo muestran con claridad: el litio mide 182 pm, el sodio 227 pm y el potasio 275 pm.

A lo largo de un período, los átomos suelen hacerse más pequeños. Cada paso a la derecha añade un protón al núcleo, pero el nuevo electrón se une a la misma capa externa, donde apenas apantalla a los demás. La mayor carga nuclear efectiva atrae toda la nube de electrones hacia dentro, así que el sodio, con 227 pm, es mucho más grande que el cloro, con 175 pm, en el otro extremo del período 3.

Excepciones en estos datos

Los radios de van der Waals proceden de contactos entre átomos en sólidos, líquidos y gases reales, así que la tendencia a lo largo de un período no es perfectamente regular. El boro figura como más grande que el berilio, el silicio como más grande que el aluminio, y cada gas noble como más grande que el halógeno que tiene al lado. Los valores de los metales de transición también son irregulares.

Ejemplo resuelto: sodio y potasio

El potasio (275 pm) es más grande que el sodio (227 pm) porque su electrón externo está en la cuarta capa en lugar de la tercera, más lejos del núcleo y mejor apantallado por los electrones internos. Ese electrón es más fácil de arrancar, y por eso el potasio reacciona con el agua más violentamente que el sodio. La misma relación aparece en su menor primera energía de ionización: 4,341 eV, frente a 5,139 eV del sodio.

Los átomos también cambian de tamaño cuando forman iones. Los iones positivos son más pequeños que sus átomos, porque pierden electrones, a menudo una capa entera, mientras que los iones negativos son más grandes, porque los electrones adicionales se repelen entre sí.