¿Cómo varia el volumen atómico en un período?

La tendencia (generalmente decreciente) del volumen atómico en un periodo

La afirmación de que el volumen atómico aumenta de izquierda a derecha en un periodo es incorrecta. En general, el volumen atómico disminuye al avanzar de izquierda a derecha a lo largo de un periodo en la tabla periódica. Si bien existen algunas excepciones y matices, la tendencia general es a la disminución, y es crucial entender el porqué.

Al movernos a lo largo de un periodo, el número de protones en el núcleo aumenta. Esto incrementa la carga nuclear efectiva, la fuerza de atracción que el núcleo ejerce sobre los electrones. Si bien también aumenta el número de electrones, estos se añaden al mismo nivel de energía principal (mismo “n”). Es decir, no se crea una nueva capa electrónica que apantalle eficazmente la atracción nuclear.

Este aumento en la carga nuclear efectiva, sin un aumento significativo en el apantallamiento electrónico, atrae con mayor fuerza a los electrones hacia el núcleo, contrayendo el tamaño del átomo y, por ende, disminuyendo su volumen atómico. Imaginemos que el núcleo es un imán cada vez más potente, atrayendo con más fuerza las limaduras de hierro (electrones) que se encuentran a la misma distancia.

Excepciones y matices:

Si bien la tendencia general es a la disminución, existen algunas excepciones y matices que vale la pena mencionar:

• Elementos del bloque d y f: La tendencia es menos pronunciada en los elementos de transición (bloque d) y en los lantánidos y actínidos (bloque f), debido a la complejidad del llenado de los orbitales d y f. El efecto de apantallamiento de estos orbitales internos influye en la carga nuclear efectiva experimentada por los electrones más externos, suavizando la disminución del volumen atómico.

• Elementos del grupo 18 (gases nobles): Representan una excepción aparente. Su volumen atómico es mayor que el de los elementos precedentes en el mismo periodo. Esto se debe a que el volumen atómico se mide generalmente a través del radio de van der Waals, que representa la distancia entre dos átomos no enlazados. En los gases nobles, la interacción dominante es la débil fuerza de van der Waals, resultando en un radio y un volumen atómico mayor en comparación con los elementos que forman enlaces covalentes o metálicos. Si se considerara el radio covalente (no aplicable a los gases nobles), la tendencia a la disminución se mantendría.

En resumen, aunque existen ciertas particularidades, el volumen atómico tiende a disminuir a lo largo de un periodo debido al aumento de la carga nuclear efectiva sin un aumento significativo del apantallamiento electrónico, lo que resulta en una mayor atracción del núcleo sobre los electrones y una consecuente contracción del tamaño del átomo.