Consulte apenas a tabela periódica normal e organize as seguintes espécies em ordem crescente de raio. Explique sua resposta.
Cl ; Ca^2+ ; K^+ ; S^2-

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Precisamos organizar as espécies químicas , , e em ordem crescente de raio usando apenas a tabela periódica comum. Isso envolve entender como o tamanho dos átomos e íons muda na tabela periódica e como a carga dos íons influencia esse tamanho.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar que o raio atômico é a medida do tamanho de um átomo. Na tabela periódica, geralmente, o tamanho dos átomos aumenta conforme descemos em um grupo (a coluna) e diminui conforme avançamos da esquerda para a direita em um período (a linha). Isso acontece porque, descendo um grupo, adicionamos mais camadas de elétrons, aumentando o tamanho, e movendo-se para a direita, os elétrons são puxados mais perto do núcleo devido ao aumento da carga nuclear efetiva.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada espécie:
  1. Cl (Cloro): Está no grupo 17 e no terceiro período. Como é um átomo neutro, seu raio atômico é determinado pelo número de camadas eletrônicas e pela carga nuclear.
  2. Ca²⁺ (Cálcio com carga 2+): O cálcio está no grupo 2 e no quarto período. Ao perder dois elétrons para formar um cátion ( ), ele reduz seu número de camadas eletrônicas, resultando em um íon menor que o átomo neutro.
  3. K⁺ (Potássio com carga +): O potássio está no grupo 1 e no quarto período. Ao perder um elétron para formar um cátion ( ), ele também reduz seu número de camadas eletrônicas, tornando-se menor que o átomo neutro.
  4. S²⁻ (Enxofre com carga 2-): O enxofre está no grupo 16 e no terceiro período. Ao ganhar dois elétrons para formar um ânion ( ), adiciona mais elétrons à mesma camada, resultando em um aumento do raio devido à repulsão eletrônica extra.

Passo 4

Comparando os íons e , ambos têm o mesmo número de camadas eletrônicas após a perda de elétrons. Porém, o tem uma carga maior, o que atrai os elétrons mais fortemente, diminuindo seu raio em comparação com o .

Passo 5

Agora, vamos colocar tudo junto:
  • tem o raio maior porque ganhou elétrons e aumenta o tamanho do íon.
  • vem em seguida, sendo um átomo neutro maior que os íons formados a partir de elementos de períodos inferiores.
  • é menor que o porque perdeu um elétron e tem menos camadas eletrônicas.
  • é o menor porque, além de ter perdido elétrons, a carga maior puxa os elétrons restantes mais perto do núcleo.

Resposta

A ordem crescente de raio é: .

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