Por tamaño, es helio.
Podemos probar esto con las tendencias en la tabla periódica y los números cuánticos.
Generalmente, en la tabla periódica, el primer elemento en un período tiene una configuración [matemática] ns ^ 1 [/ matemática] y el último elemento tiene una configuración [matemática] ns ^ {2} np ^ {6} [/ matemática].
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Pero el primer período solo tiene disponible el sub-shell [math] s [/ math]. El máximo de electrones en la subcapa de [math] s [/ math] es 2. Por lo tanto, hay 2 elementos en el primer período.
El tamaño del átomo en un período disminuye de izquierda a derecha. Esto se debe a la adición de un protón y un electrón, debido a que la atracción intermolecular sería mayor (+ atrae -, el protón atrae electrones). Por lo tanto, el radio del átomo disminuirá.
El hidrógeno tiene una configuración [matemática] ns ^ 1 [/ matemática] mientras que Helium tiene una configuración [matemática] ns ^ 2 [/ matemática]. Por lo tanto, el helio tiene un par adicional de protones y electrones, lo que resulta en un radio más pequeño que el hidrógeno.
A medida que avanzamos hacia el segundo período, la subcapa [matemática] [/ matemática] del primer número cuántico principal ya ha adquirido el número máximo de electrones. Por lo tanto, los electrones se llenarían en la subcapa del siguiente número cuántico principal, lo que conduciría a la adición de otra subcapa. Esto llevaría a un aumento en el radio.
Por lo tanto, concluimos que el helio es el átomo más pequeño por tamaño, ya que tiene el menor número de número cuántico principal y una subcapa completamente llena.
En masa, es hidrógeno.
Hemos visto que la adición de un electrón a una subcapa generalmente significa que se agrega un nuevo protón al átomo (para mantener la estabilidad del átomo, las cargas positivas y negativas se cancelan en pares).
El número más bajo de pares de electrones y protones está en Hidrógeno, ya que tiene una configuración electrónica de [math] ns ^ 1 [/ math].
Por lo tanto, concluimos que el hidrógeno es el átomo más pequeño en masa, ya que solo tiene un protón.
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