Tamaño de un átomo



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:


ordenes magnitude diametro atomo




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.

 
 

 
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