Dê as configurações eletrônicas e diga entre os pares de átomos abaixo qual deve ter o maior raio atômico e qual deve ter a maior energia de ionização. Justifique sua resposta.
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Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A questão pede para a gente escrever as configurações eletrônicas dos átomos de Alumínio (Al) e Silício (Si), e depois descobrir qual desses dois tem o maior raio atômico e qual tem a maior energia de ionização. A matéria envolvida aqui são a configuração eletrônica, o raio atômico e a energia de ionização. Para resolver, vamos precisar entender como os elétrons estão distribuídos nesses átomos e como isso afeta o tamanho e a facilidade com que eles perdem elétrons.
Passo 2
Primeiro, vamos ver as configurações eletrônicas de cada elemento. A configuração eletrônica mostra como os elétrons estão distribuídos nas diferentes camadas ao redor do núcleo do átomo.
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Alumínio (Al), Z=13:
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Silício (Si), Z=14:
Passo 3
Agora, vamos falar sobre o raio atômico. O raio atômico é a medida do tamanho de um átomo, ou seja, a distância do núcleo até a borda externa onde os elétrons estão. Na tabela periódica, conforme a gente vai da esquerda para a direita em um mesmo período (linha horizontal), o raio atômico diminui. Isso acontece porque, mesmo adicionando mais elétrons, o número de prótons no núcleo aumenta, puxando os elétrons mais fortemente e reduzindo o tamanho do átomo.
Comparando Al e Si, ambos estão no mesmo período (3ª linha), mas Si tem um número atômico maior. Assim:
Passo 4
Agora, vamos para a energia de ionização, que é a energia necessária para remover um elétron de um átomo no estado gasoso. Na tabela periódica, à medida que a gente vai da esquerda para a direita em um mesmo período, a energia de ionização aumenta. Isso acontece porque os elétrons estão mais fortemente ligados ao núcleo devido ao aumento da carga nuclear efetiva.
Então, comparando Al e Si, como Si está mais à direita no mesmo período, ele tem uma energia de ionização maior:
Resposta
Entre o Alumínio (Al) e o Silício (Si), o Alumínio tem o maior raio atômico e o Silício possui a maior energia de ionização.