Considere as espécies químicas apresentadas a seguir.
. a) Identifique, com o auxílio da Tabela Periódica, as espécies isoeletrônicas, apresentando-as em ordem decrescente de raio.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma lista de espécies químicas:
,
,
,
,
e
. O objetivo é identificar quais dessas espécies são isoeletrônicas, ou seja, que têm o mesmo número de elétrons, e então listá-las em ordem decrescente de raio atômico. Para isso, vamos precisar da Tabela Periódica e entender um pouco sobre íons e raios atômicos.
Passo 2
Vamos começar determinando o número de elétrons de cada espécie. Lembre-se de que o número de elétrons em uma espécie ionizada é igual ao número de prótons (Número atômico) menos a carga do íon.
-
: O enxofre ( ) tem número atômico 16. Como é um ânion com carga , ele tem elétrons. -
: O argônio é um gás nobre com número atômico 18, então tem 18 elétrons. -
: O ferro ( ) tem número atômico 26. Como é um cátion com carga , ele tem elétrons. -
: O cálcio ( ) tem número atômico 20. Como é um cátion com carga , ele tem elétrons. -
: O alumínio ( ) tem número atômico 13. Como é um cátion com carga , ele tem elétrons. -
: O cloro ( ) tem número atômico 17. Como é um ânion com carga , ele tem elétrons.
Passo 3
Agora que sabemos o número de elétrons de cada espécie, vamos identificar quais delas são isoeletrônicas, ou seja, que têm o mesmo número de elétrons:
-
: 18 elétrons -
: 18 elétrons -
: 18 elétrons -
: 18 elétrons
Portanto, as espécies isoeletrônicas são
,
,
e
.
Passo 4
Agora, vamos ordenar essas espécies isoeletrônicas em ordem decrescente de raio. O raio atômico tende a diminuir quando o número de prótons aumenta, pois mais cargas positivas no núcleo atraem os elétrons mais fortemente, reduzindo o tamanho da espécie.
Vamos verificar o número de prótons de cada uma:
-
: Z = 16 -
: Z = 18 -
: Z = 20 -
: Z = 17
Agora, organizando do menor número de prótons para o maior, temos o maior raio para o menor número de prótons:
Resposta
As espécies isoeletrônicas são
,
,
e
, ordenadas em ordem decrescente de raio da seguinte forma:
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. Forneça o conjunto dos números quânticos para o
elétron do
.