Un atomo di cloro ha 17 elettroni, di cui l'elettrone più esterno occupa un subshell 3p. Al contrario, uno ione cloruro ha guadagnato un elettrone in più, risultando in 18 elettroni. Questo elettrone aggiuntivo occupa il sottolivello 3p, rendendolo completamente pieno.
Gli elettroni più esterni in un atomo o ione sono noti come elettroni di valenza e influenzano in modo significativo la dimensione dell'atomo. Gli elettroni di valenza si trovano negli orbitali, che sono regioni attorno al nucleo dove la probabilità di trovare un elettrone è alta.
Quando un atomo acquista un elettrone per diventare uno ione, la repulsione elettrostatica tra gli elettroni caricati negativamente aumenta. Questa repulsione fa sì che gli orbitali degli elettroni si espandano e si allontanino dal nucleo. Di conseguenza, il raggio complessivo dello ione aumenta rispetto all'atomo neutro.
Nel caso dello ione cloruro l'elettrone aggiuntivo occupa il sottolivello 3p, già riempito dall'atomo neutro di cloro. L'aumentata repulsione elettrone-elettrone nel subshell 3p pieno fa sì che gli elettroni più esterni si allontanino ulteriormente dal nucleo, determinando un raggio maggiore dello ione cloruro rispetto all'atomo di cloro.
Pertanto, lo ione cloruro ha un raggio maggiore dell'atomo di cloro a causa dell'aumento del numero di elettroni e della conseguente espansione degli orbitali elettronici.
