Ca^2-(Z=20), Kr(Z=36), Cl^3+(Z=17)
d) Coloque os ions/átomos em ordem crescente de raio. Justifique.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão que pede para colocar os íons e átomos em ordem crescente de raio. A matéria envolvida aqui é estruturas atômicas e tendências periódicas, especialmente o que influencia o tamanho dos átomos e íons. Para resolver, vamos precisar entender como a carga nuclear efetiva e a perda ou ganho de elétrons afetam o raio dos elementos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o raio atômico é a distância do centro do núcleo até a borda da nuvem eletrônica. Em geral, dentro de um mesmo período na tabela periódica, o raio diminui da esquerda para a direita porque os prótons no núcleo aumentam, puxando os elétrons mais fortemente. Já, de cima para baixo em um grupo, o raio aumenta porque adicionamos camadas de elétrons.

Passo 3

Agora, vamos considerar os íons e átomos dados:
  • Ca²⁻ (Z=20): Parece que há um erro aqui, porque o cálcio normalmente forma Ca²⁺ ao perder dois elétrons. Mas vamos seguir como está.
  • Kr (Z=36): O criptônio é um gás nobre com configuração eletrônica estável.
  • Cl³⁺ (Z=17): Novamente, geralmente o cloro forma Cl⁻ ao ganhar um elétron, mas vamos considerar Cl³⁺ como está.

Passo 4

Vamos analisar cada espécie:
  • Ca²⁻: Se considerarmos Ca²⁺ (por contexto), ao perder elétrons, o íon tem menos elétrons que o átomo neutro, resultando em um raio menor.
  • Kr: Como gás nobre, tem uma configuração estável e não perde nem ganha elétrons facilmente. Seu raio é menor comparado a íons que ganharam elétrons.
  • Cl³⁺: Perdendo três elétrons, o íon tem menos elétrons, resultando em maior atração nuclear efetiva sobre os elétrons restantes, diminuindo o raio.

Passo 5

Considerando que íons positivos (cátions) geralmente são menores que o átomo neutro porque perderam elétrons e têm uma maior atração nuclear sobre os elétrons restantes, e íons negativos (ânions) são maiores porque ganharam elétrons e a repulsão entre elétrons aumenta o raio.

Passo 6

Organizando do menor para o maior:
  1. Cl³⁺: Forte atração nuclear efetiva devido à perda de elétrons, menor raio.
  2. Ca²⁺: Ainda menor que o átomo neutro devido à perda de dois elétrons.
  3. Kr: Átomo neutro com configuração estável, maior que os cátions formados.

Resposta

A ordem crescente de raio é:
Cl^3+ < Ca^2+ < Kr

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