Consulte apenas a tabela periódica normal e organize as seguintes espécies em ordem crescente de raio. Explique sua resposta.
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:
-
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.
-
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. -
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. -
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:
.