Coloque os seguintes átomos e íons em ordem decrescente de raio:
a)
, o
e o Ca.
b)
.
c)
e
.
OBS: Justifique sua resposta.
a)
b)
c)
OBS: Justifique sua resposta.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para colocarmos certos átomos e íons em ordem decrescente de raio. Para isso, vamos precisar entender sobre os raios atômicos e raios iônicos, que são conceitos fundamentais na química. Vamos dar uma olhada em como esses raios variam na tabela periódica e o que influencia no tamanho dos átomos e íons.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre raio atômico. O raio atômico é a distância do núcleo de um átomo até a sua camada externa de elétrons. Em geral, na tabela periódica, o raio aumenta de cima para baixo em um grupo (coluna) e diminui da esquerda para a direita em um período (linha). Isso acontece porque, conforme descemos em um grupo, adicionamos camadas de elétrons, aumentando o tamanho do átomo. Já da esquerda para a direita, o aumento da carga nuclear efetiva puxa os elétrons mais para perto do núcleo, diminuindo o raio.
Já o raio iônico refere-se ao tamanho de um íon, que pode ser um cátion (íon positivo) ou um ânion (íon negativo). Quando um átomo perde elétrons para formar um cátion, ele geralmente diminui de tamanho porque há menos elétrons puxados pelo mesmo núcleo. Quando ganha elétrons e se torna um ânion, o tamanho aumenta devido ao aumento da repulsão entre elétrons adicionais.
Passo 3
Agora, vamos aplicar esses conceitos para resolver cada parte do exercício.
a)
,
e Ca
- Calcio (Ca): É um elemento do grupo 2 da tabela periódica.
- Mg²⁺ e Ca²⁺: São íons com carga +2, resultantes da perda de dois elétrons.
Considerando que o raio aumenta de cima para baixo em um grupo, o cálcio está abaixo do magnésio na tabela periódica, então, naturalmente, o átomo de cálcio (Ca) é maior que o íon Ca²⁺. Além disso, comparando os íons Mg²⁺ e Ca²⁺, Ca²⁺, sendo de um elemento maior (Ca), terá um raio maior que Mg²⁺.
Passo 4
Ordem decrescente de raio: Ca > Ca²⁺ > Mg²⁺
Justificativa: O cálcio (Ca) tem mais camadas eletrônicas que o magnésio (Mg), tornando seu raio maior. Quando ambos formam íons Ca²⁺ e Mg²⁺, a perda de elétrons reduz ainda mais o raio, sendo Ca²⁺ maior que Mg²⁺ devido à sua posição na tabela.
Passo 5
b)
- Enxofre (S) e Oxigênio (O): Ambos pertencem ao grupo 16 e 16, respectivamente, com o enxofre abaixo do oxigênio na tabela periódica.
- S²⁻ e O²⁻: São ânions formados pelo ganho de dois elétrons.
Como descendemos no grupo, o raio atômico aumenta. Portanto, o enxofre (S) tem um raio maior que o oxigênio (O). Além disso, os ânions S²⁻ e O²⁻ são maiores que seus respectivos átomos neutros devido ao aumento na repulsão eletrônica.
Passo 6
Ordem decrescente de raio: S²⁻ > S > O²⁻
Justificativa: S²⁻ tem mais elétrons e, estando abaixo do oxigênio, possui um raio maior. S, sendo neutro, é menor que S²⁻, e O²⁻, apesar de ser um ânion, está acima do enxofre na tabela, tornando-o menor que S²⁻.
Passo 7
c)
e
- Flúor (F) e Cloro (Cl): Ambos são halogênios, mas o cloro está abaixo do flúor na tabela, então é maior.
- S²⁻ e Se²⁻: São ânions de enxofre e selênio, respectivamente. O selênio está abaixo do enxofre, então Se²⁻ é maior que S²⁻.
Com base nisso, na ordem decrescente de raio:
Passo 8
Ordem decrescente de raio: Se²⁻ > S²⁻ > Cl > F
Justificativa: Se²⁻ está abaixo de S²⁻ na tabela, então é maior. S²⁻ é maior que Cl devido ao aumento de tamanho ao formar ânions. Cl é maior que F, que é o menor entre eles por estar no topo do grupo dos halogênios.
Resposta
a)
b)
c)
Exercícios relacionados
Consultando a tabela periódica, coloque os seguintes átomos em ordem crescente de raio atômico ligante:
a) .
b) Be, C, K e Ca.
c) B, C, Al e Si.
OBS: Justifique sua resposta.
a)
b) Be, C, K e Ca.
c) B, C, Al e Si.
OBS: Justifique sua resposta.
Cálculos detalhados mostram que o valor da
para os elétrons mais externos nos átomos de Si e Cl é 4,29+ e 6,12+, respectivamente. Que valor você estimaria para a
do elétron mais externo do Si e do Cl, considerando que os elétrons do caroço contribuam com 1,00 e os elétrons de valência não contribuam para a constante de blindagem?
Coloque os íons da série isoeletrônica dos itens abaixo em ordem decrescente de tamanho:
a) e
.
b) .
c) .
OBS: Justifique sua resposta.
a)
b)
c)
OBS: Justifique sua resposta.
Qual dos elementos em cada item abaixo possui a primeira maior energia de ionização? Justifique sua resposta!
a) ou Ba.
b) O, S ou Se.
c) S, Li ou Ca.
a)
b) O, S ou Se.
c) S, Li ou Ca.