Forma y límites de un átomo
Un átomo consta de un núcleo rodeado por una procesión de
electrones:
- El núcleo es un agregado de nucleones (protones y
neutrones) que se puede considerar esférico.
- El átomo en su conjunto también se puede modelar
como una esfera.
El límite de un átomo
corresponde a la zona donde evolucionan los electrones más alejados de
su núcleo: esta es la capa de valencia (también llamada capa exterior)
donde evolucionan los electrones de valencia.
Orden de magnitud del núcleo
El núcleo atómico más
pequeño es el de hidrógeno formado por un solo protón cuyo núcleo tiene
un diámetro de 1,68.10-15 m.
El uranio es uno de los elementos químicos estables más
pesados, los núcleos de sus isótopos estables tienen un diámetro de
alrededor de 2.10-14 m.*
Retenemos que el diámetro de un átomo
es siempre del orden de:
10-15 m (1 femtómetro
)
* 1
Fuente: folleto temático de la CEA “El átomo”
http://www.cea.fr/multimedia/Documents/publications/livrets-thematiques/livret-atome.pdf
Orden de
magnitud del átomo
Uno de
los átomos más pequeños es el hidrógeno, tiene un diámetro de
0,5.10-10 m
Uno de
los átomos más grandes es el actínido, su diámetro es de
2,9.10-10 m
Por
tanto, mantenemos que el orden de magnitud del diámetro de un átomo
es
10-10
m (1 ángstrom)
Comparación
del tamaño del núcleo y el átomo
La
relación de los órdenes de magnitud del diámetro del átomo y su
núcleo es:

Por
tanto, ¡el átomo es unas 100.000 veces más grande que su núcleo!
Sabiendo
que la dimensión de los electrones es muy pequeña (un electrón es
tan pequeño que es difícil determinar su tamaño) deducimos que la
materia es muy pequeña y que un átomo se compone esencialmente de
vacío. Para traducir esta característica decimos que el átomo
tiene una estructura " lacunar ".
Radio atómico
Las
tablas de datos generalmente proporcionan el radio de los átomos y
no su diámetro. Este último se puede determinar teóricamente (en
base a modelos más o menos complejos) o experimentalmente
considerando que el radio atómico corresponde a la mitad de la
distancia que separa los núcleos de dos átomos idénticos unidos
por un enlace covalente.
(Ver
tabla de radios atómicos:
https://es.wikipedia.org/wiki/Radio_at%C3%B3mico)
Las
variaciones en el radio atómico dentro de la tabla periódica siguen
variaciones en la distancia entre el núcleo y su capa exterior:
- En una línea de la tabla periódica (de izquierda
a derecha), la capa externa permanece igual pero la carga del núcleo
aumenta y su atracción sobre la procesión electrónica se vuelve cada
vez más intensa, en consecuencia, la capa externa se acerca al núcleo y
el radio atómico disminuye. .
- En una columna de la tabla periódica (de arriba a
abajo) cada elemento tiene una capa exterior más alta que el elemento
anterior, por lo tanto, el radio atómico aumenta.