O cloreto de tionila, SOCl2, é um importante agente de coloração e um importante agente oxidande em química orgânica. Ele é preparado industrialmente através de transferência de um átomo de oxigênio de SO3 para SCl2. Qual dos elementos envolvidos nesta reação (S, O, Cl ) deve ter a menor energia de ionização? E o menor raio? Justifique.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre química que fala do cloreto de tionila ( SOCl2). A gente vai precisar entender sobre energia de ionização e raio atômico dos elementos envolvidos nessa reação: enxofre (S), oxigênio (O) e cloro (Cl).

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre energia de ionização. Essa é a energia necessária para tirar um elétron de um átomo no estado gasoso. Em geral, a energia de ionização aumenta quando a gente vai de baixo para cima em um grupo na tabela periódica e também quando vai da esquerda para a direita em um período.

Passo 3

Olha só, na tabela periódica:
  • Oxigênio (O) está no grupo 16 e no segundo período.
  • Enxofre (S) está também no grupo 16, mas no terceiro período.
  • Cloro (Cl) está no grupo 17 e no terceiro período.

Passo 4

Como a energia de ionização aumenta da esquerda para a direita no mesmo período, o cloro, estando mais à direita que o enxofre, tem uma energia de ionização maior que o enxofre. Além disso, como o enxofre está abaixo do oxigênio no mesmo grupo, sua energia de ionização é menor que a do oxigênio.

Passo 5

Então, comparando:
  • Oxigênio (O): Energia de ionização mais alta devido à sua posição mais à esquerda no período.
  • Enxofre (S): Energia de ionização menor que a do cloro.
  • Cloro (Cl): Energia de ionização mais alta entre os três.

Passo 6

Agora, sobre o raio atômico, ele geralmente diminui da esquerda para a direita em um período e aumenta de cima para baixo em um grupo. Isso acontece porque, à medida que adicionamos mais prótons, a atração pelo núcleo aumenta, puxando os elétrons mais para perto.

Passo 7

Analisando os elementos:
  • Oxigênio (O): Está mais à esquerda no segundo período, com menos camadas eletrônicas, então tem um raio menor.
  • Enxofre (S): Está no mesmo grupo que o oxigênio, mas no terceiro período, então tem mais camadas e um raio maior.
  • Cloro (Cl): Também no terceiro período e mais à direita que o enxofre, ainda assim, tem um raio maior que o oxigênio devido às camadas adicionais.

Resposta

O enxofre (S) tem a menor energia de ionização, e o oxigênio (O) possui o menor raio entre os elementos envolvidos.

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