(a) Por que os cátions monoatômicos são menores que seus átomos neutros correspondentes?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta é: por que os cátions monoatômicos são menores que seus átomos neutros correspondentes? Isso está relacionado ao estudo da estrutura atômica e ao tamanho dos átomos e íons. Para resolver, vamos precisar entender como a perda de elétrons afeta o tamanho do átomo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que um átomo neutro tem o mesmo número de prótons e elétrons. Quando um átomo perde elétrons, ele se torna um cátion.
Passo 3
Agora, ao perder elétrons, o número de elétrons diminui, mas o número de prótons (a carga nuclear) permanece o mesmo. Isso significa que a carga nuclear efetiva, que é a força que o núcleo exerce para puxar os elétrons, aumenta.
Passo 4
Com uma carga nuclear efetiva maior por elétron, os elétrons restantes são puxados mais fortemente para o núcleo, o que faz com que a nuvem eletrônica se contraia.
Passo 5
Além disso, com menos elétrons, há menos repulsão entre eles, o que também contribui para que os elétrons fiquem mais próximos do núcleo, reduzindo o tamanho do íon.
Passo 6
Portanto, a combinação de uma maior atração nuclear por elétron e a menor repulsão entre elétrons faz com que os cátions monoatômicos sejam menores que seus átomos neutros.
Resposta
Os cátions monoatômicos são menores que seus átomos neutros porque, ao perderem elétrons, aumentam a carga nuclear efetiva sobre os elétrons restantes, fazendo com que a nuvem eletrônica se contrai e o tamanho do íon diminua.