La respuesta a esta pregunta debe tener en cuenta algunos, por ejemplo, problemas problemáticos antes de ser respondidos.
Estoy de acuerdo con algunas respuestas anteriores en que debemos definir el concepto mismo del diámetro de un átomo antes de intentar responder la pregunta.
¡Y la definición depende de la técnica utilizada para medirlo!
- ¿Cómo se llaman las moléculas si son de la misma estructura pero con especies de átomos ligeramente diferentes como C2H4 y C2H2Cl2?
- ¿Es un electrón una partícula o una onda (excitación en campo eléctrico) y, por lo tanto, cuál es exactamente el estado de un átomo?
- ¿Qué pasaría si cada átomo del universo se dividiera simultáneamente?
- ¿Cómo describirías el núcleo atómico para un estudiante universitario común de ciencias?
- ¿Cómo existen dos electrones en el mismo orbital aunque se repelen?
“¿Cómo es esto posible?” “¿Qué sentido tiene este desastre?”
¡Todo eso, de hecho!
Primero, tal vez sea más sensato si reformulamos la pregunta a algo así:
“¿Cómo se mide el radio de un átomo de carbono?”
De esta forma, la pregunta es fácil de responder.
Pero antes de que podamos hacerlo, es conveniente hacer algunas afirmaciones:
- Los átomos, los iones e incluso las moléculas no tienen un límite agudo como solíamos asociar a los objetos macroscópicos (en realidad, incluso los objetos macroscópicos no tienen, debido a los átomos de los que están compuestos). Tampoco tienen una forma, estrictamente sensible , ya que las moléculas se deforman continuamente a medida que pasa el tiempo.
- Dado que los átomos, las moléculas y los iones no definen formas y tamaños definidos con precisión, esto condujo a la situación en la que primero se debe concebir un modelo a partir de lo que se puede diseñar un experimento y esto debe ser factible. Solo entonces uno apenas puede concebir cómo medir la propiedad física, es decir, el radio atómico.
- Desde el momento en que alguien definió el modelo y diseñó el experimento, se puede realizar y esto debe usar un efecto o propiedad que proporcione la precisión requerida.
Debe enfatizarse que el experimento probablemente use algún tipo de partícula elemental o radiación para escanear los átomos.
Pero como ya señalé, el radio depende de la técnica utilizada. Centrémonos para entenderlo mejor.
El radio atómico se puede definir como la mitad de la distancia medida entre dos núcleos. Esto puede servir como una definición operacional y este será nuestro punto de partida para discutirlo más a fondo. A pesar de algunos sitios e incluso los libros pueden definir el radio atómico como
el radio de un átomo; la distancia desde el núcleo atómico al orbital de electrones estable más externo en un átomo en equilibrio [Radios atómicos]
esto es bastante abstracto e incluso está mal definido, porque no se puede estipular con precisión el punto donde está la última capa de un átomo. Es por eso que el mismo sitio lo redefine mejor justo por delante
también, la mitad de la distancia entre núcleos de átomos del mismo elemento, cuando los átomos están unidos por un enlace covalente o están en un cristal metálico
Las técnicas que se pueden usar aquí son:
- difracción de rayos X
- Dispersión de neutrones
- Dispersión de electrones
- Espectroscopía vibratoria (algo indirectamente, porque puede tomarse de un modelo de átomos e iones oscilantes dentro de un marco fijo como la molécula o la red cristalina)
Lamentablemente, necesito enfatizar una afirmación menor, a pesar de ser muy desagradable y engañosa, en algunas de las respuestas anteriores, que puede llevar a alguien a confundirse
No podemos calcular el volumen de átomos a partir de un volumen conocido de un sólido con precisión si tenemos la constante de Avogadro, sin determinar previamente esta constante. E históricamente la forma en que ocurrió fue todo lo contrario. En primer lugar, se debe determinar la densidad numérica de los átomos en un sólido, algo que se puede estimar mediante cálculos molares en diversas sustancias.
Otras lecturas:
¿Cómo se determinó el número de Avogadro?
la definición de radio atómico
