Propiedades Periódicas: Tamaño Atómico y Energía de Ionización

Tamaño de los Átomos

El tamaño de los átomos es el volumen de su corteza electrónica. Pero como esta no tiene una forma ni un límite definidos, se supone convencionalmente que su forma es esférica y que su tamaño viene dado por su radio.

Radio Atómico

El radio atómico presenta las siguientes variaciones:

• Al descender en el grupo: El radio atómico aumenta (al aumentar Z, el número atómico), debido a que aumenta el número de capas o niveles electrónicos.
• En un mismo periodo: El radio atómico disminuye a medida que se avanza hacia la derecha. La razón es que, aunque el nivel electrónico más externo es el mismo, al desplazarse hacia la derecha aumenta el número de protones del núcleo y también el número de electrones del nivel (pero sin llegar a llenarlo totalmente). El núcleo ejerce una fuerza de atracción mayor sobre los electrones de la corteza y el radio atómico disminuye. Esto ocurre porque la carga nuclear efectiva aumenta, ya que hay menos apantallamiento (es decir, los electrones que están entre el núcleo y la última capa no disminuyen eficazmente la atracción que ejercen los protones sobre los electrones del último nivel).

Radio Iónico

Los átomos pueden perder o ganar electrones y convertirse en iones.

• Si un átomo pierde electrones, su carga neta es positiva y se llama catión.
• Si gana electrones, su carga neta es negativa y se llama anión.

La pérdida o ganancia de electrones modifica la corteza electrónica, lo que conlleva a un cambio de tamaño del ion respecto al del átomo neutro:

• Los cationes, al haber perdido electrones, son más pequeños que los átomos neutros de los que derivan. Esto es debido a que los electrones que quedan se sienten más atraídos por los protones del núcleo, porque el número de estos no varía con respecto al átomo neutro.
• Los aniones, al haber ganado electrones, son más grandes que los átomos neutros de los que derivan. Cuando se forma el anión, al ganar electrones, aumenta la repulsión electrostática entre los electrones del último nivel.

Energía de Ionización (EI)

Es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón de un átomo en estado gaseoso y fundamental y transformarlo en un catión. El electrón arrancado es el menos atraído por el núcleo, por lo que será un electrón de la capa más externa o electrón de valencia.

La energía necesaria para arrancar un primer electrón se denomina primera energía de ionización. Cuanto menor sea la energía de ionización de un átomo, más fácil será que pierda electrones para formar iones positivos.

La energía de ionización varía de la siguiente forma:

• Al descender en el grupo: Disminuye la EI, porque al aumentar el número de capas electrónicas aumenta el apantallamiento del núcleo, con lo cual los electrones más externos se encuentran más débilmente atraídos por los protones del núcleo. Debido a esto, son más fáciles de arrancar.
• Dentro de un mismo periodo: La energía de ionización aumenta a medida que avanzamos hacia la derecha, porque al aumentar la carga nuclear efectiva los electrones están más fuertemente atraídos y son más difíciles de arrancar.