¿Por qué los átomos se hacen generalmente más pequeños a medida que uno se mueve de izquierda a derecha a través de un período?

Question

Me parece que la adición de electrones y protones a medida que se avanza en un período haría que un átomo se hiciera más grande. Sin embargo, me dicen que se hace más pequeño. ¿A qué se debe esto?

Answer 1

A medida que se mueve de izquierda a derecha a través de un período, el número de protones en el núcleo aumenta. Así, los electrones son atraídos con más fuerza por el núcleo y el radio atómico es menor (esta atracción es mucho más fuerte que la repulsión relativamente débil entre los electrones).

A medida que se desciende por una columna, hay más protones, pero también hay más niveles energéticos completos por debajo de los electrones de valencia. Estos niveles de energía más bajos protegen a los electrones de valencia de los efectos de atracción del núcleo del átomo, por lo que el radio atómico aumenta.

Answer 2

Recuerda que el "tamaño" de un átomo no tiene nada que ver con el tamaño del núcleo. Tiene que ver con el tamaño de la capa de valencia (que en sí misma no está bien definida*).

Por lo tanto, si no tenemos en cuenta el cambio en la atracción eléctrica, el tamaño debería permanecer igual: una cáscara es una cáscara y no necesita "expandirse" para acomodar a los electrones.

Ahora, a medida que añadimos más protones y electrones, la atracción entre el núcleo y la cáscara aumenta y la cáscara se contrae. Así, el átomo se hace más pequeño.

*Las cáscaras llegan hasta el infinito, así que es mejor definir el tamaño sobre la base de "los electrones de la cáscara más externa estarán dentro de esta región x% del tiempo". Esto sólo cambia un poco la respuesta. Ahora, decimos 'la probabilidad de encontrar los electrones más cerca del centro aumenta debido al aumento de la carga nuclear'.

Answer 3

Hay una herramienta importante que se desarrolla para dar respuesta a esta pregunta que es la carga nuclear efectiva, que es la carga nuclear efectiva experimentada por un electrón como un electrón en la cáscara externa siempre será protegido por los electrones internos por lo que a medida que nos movemos de izquierda a derecha los electrones en la cáscara externa aumenta donde por los electrones en la cáscara interna siguen siendo los mismos. Por lo tanto, la carga nuclear efectiva aumenta y obliga a los electrones a acercarse.

Answer 4

Todo se debe al aumento de Zeff, que es igual a la fuerza de tracción neta menos el efecto de blindaje.