Coloque as seguintes espécies em ordem crescente de tamanho: O^2-, Na^+, F^-e F . Justifique sua resposta.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos colocar as espécies O^2-, Na^+, F^- e F em ordem crescente de tamanho. Para isso, vamos trabalhar com os conceitos de raio atômico e raio iônico, que nos ajudam a determinar o tamanho das partículas químicas.

Passo 2

Vamos começar lembrando que o raio atômico é a distância do centro do núcleo até a borda da nuvem eletrônica de um átomo neutro. Já o raio iônico é similar, mas para íons, que são átomos com carga elétrica devido à perda ou ganho de elétrons. Quando um átomo perde elétrons e se torna um cátion (com carga positiva), seu raio geralmente diminui. Quando ganha elétrons e se torna um ânion (com carga negativa), seu raio geralmente aumenta.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada espécie:
  1. F (Fluoreto neutro): Possui 9 prótons e 9 elétrons.
  2. F⁻ (Íon Fluoreto): Ganhou 1 elétron, totalizando 10 elétrons.
  3. Na⁺ (Íon Sódio): Perdeu 1 elétron, ficando com 10 elétrons, mas com 11 prótons, o que aumenta a atração pelo núcleo.
  4. O²⁻ (Íon Oxônio): Ganhou 2 elétrons, totalizando 10 elétrons.

Passo 4

Comparando os raios:
  • Cátions vs. Ânions: Cátions geralmente são menores que ânions porque perder elétrons reduz o repulsão entre elétrons e permite que o núcleo atraia os elétrons restantes mais fortemente.
  • Número de prótons: Quanto mais prótons no núcleo, maior é a atração pelos elétrons, resultando em um raio menor.
  • Carga do íon: Íons com mais carga negativa ( O^2-) tendem a ser maiores que aqueles com menos carga negativa ou positivas.

Passo 5

Aplicando isso:
  • Na⁺ tem mais prótons (11) do que elétrons (10), o que aumenta a atração nuclear e reduz seu tamanho.
  • F tem 9 prótons e 9 elétrons, sendo neutro.
  • F⁻ tem 9 prótons e 10 elétrons, aumentando o tamanho devido à repulsão extra entre os elétrons.
  • O²⁻ tem 8 prótons e 10 elétrons, com ainda mais repulsão devido à maior carga negativa.

Resposta

A ordem crescente de tamanho é: Na^+ < F < F^- < O^2-.

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