Dmitri Mendeléyev, químico ruso creador de la tabla periódica descubrió que, una vez ordenados los elementos químicos de manera creciente en relación a sus números atómicos, ocurre una repetición de las propiedades físicas y químicas, en intervalos iguales. Entonces los elementos cuyos átomos presentan estructuras electrónicas iguales en sus capas externas, poseen diversas propiedades químicas en común.
Por lo tanto, se puede definir a las propiedades periódicas como la coincidencia de los átomos en la estructura electrónica, que a pesar de tener diferentes números atómicos, exhiben propiedades similares. Algunas de las propiedades periódicas más resaltantes están: la capacidad de combinación (valencia), radio atómico, potencial de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad. Para efecto de este artículo, se hará referencia al radio atómico.
El radio atómico es la mitad de la distancia promedio entre dos núcleos que interactúan. Según el principio de incertidumbre, la ecuación de onda, imposibilita discutir sobre la posibilidad de existencia de un límite exacto para el átomo de un elemento, gracias al estudio de moléculas que poseen átomos similares, se ha logrado hallar los radios atómicos.
Radio atómico en los grupos de la tabla periódica
El radio atómico esta relacionado con el número de niveles energéticos que posee un átomo de un elemento. Por ejemplo, si se compara un átomo de carbono con un átomo de silicio, observaremos que uno de ellos presenta 2 niveles de energía y el otro 3 niveles de energía, que determinará el radio mayor. Con base en lo señalado anteriormente, se puede deducir, que a medida que aumenta el período en una misma familia química, el radio atómico aumenta. Entonces a medida que se desciende en un grupo, el radio atómico aumenta.
Si comparamos los átomos de carbono y boro (ambos pertenecientes al grupo 14, anteriormente IVA), estos presentan diferentes radios atómicos, siendo el átomo de silicio más grande que el de carbono. Esto se relaciona directamente con la distribución electrónica de los átomos:
Carbono: Z = 6 → 1s2 2s2 2p2
Silicio: Z = 14 → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
Radio atómico en los períodos de la tabla periódica
Cuando se comparan elementos que se encuentran en el mismo período y por lo tanto, en grupos diferentes, se puede llegar a creer que poseen radios atómicos similares, sin embargo se percibe una disminución del radio atómico de izquierda a derecha en la tabla periódica. Esto es debido a las fuerzas eléctricas de atracción que ejerce el núcleo sobre sus electrones.
Dichas fuerzas son proporcionales al número de cargas; y a medida que se avanza un cuadro hacia la derecha existe un protón y un electrón más; por tal razón las fuerzas son mayores. Como consecuencia, se produce un ligero acercamiento de la nube electrónica hacia el núcleo; o sea una disminución del radio atómico.
Observamos que el átomo de bromo tiene un radio atómico más pequeño que el del potasio, debido al aumento de la fuerza eléctrica.
En conclusión se puede decir lo siguiente:
- A mayor número atómico, aumenta las fuerzas eléctricas y por consiguiente disminuye el radio atómico.
- De izquierda a derecha en la tabla periódica, disminuye el radio atómico.
FUENTE
- Chang, Raymond. (2013) Química. 11va Edición.
- Rodríguez, María del Pilar. (2006). Química. Editorial Salesiana.