Explique por que os raios dos átomos não aumentam simplesmente com o aumento do número atômico
.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Queremos saber por que os raios dos átomos não aumentam apenas com o aumento do número atômico
. Para isso, vamos precisar saber sobre número atômico, raio atômico e como carga nuclear efetiva e blindagem eletrônica influenciam o tamanho dos átomos.
Passo 2
O número atômico
é o número de prótons no núcleo de um átomo. Quando
aumenta, geralmente esperamos que o raio atômico aumente porque há mais elétrons adicionados.
Passo 3
No entanto, à medida que adicionamos mais elétrons, eles não são adicionados de forma que aumente significativamente o tamanho do átomo. Isso acontece por causa da carga nuclear efetiva.
Passo 4
A carga nuclear efetiva é a carga positiva efetiva sentida pelos elétrons de valência. Ela é calculada pela fórmula:
onde
é a constante de blindagem, que representa o efeito dos elétrons internos que bloqueiam a atração do núcleo sobre os elétrons de valência.
Passo 5
Com o aumento de
, mesmo que adicionemos mais elétrons, a blindagem também aumenta, mas a carga nuclear efetiva aumenta de maneira que os elétrons são puxados mais fortemente para o núcleo. Isso faz com que o raio atômico não aumente tanto quanto o número de prótons.
Passo 6
Além disso, ao descer em um grupo da tabela periódica, adicionamos camadas de elétrons, o que poderia aumentar o raio, mas a carga nuclear efetiva aumenta de forma a contrabalançar esse aumento, mantendo o tamanho do átomo relativamente estável.
Resposta
Por causa do aumento da carga nuclear efetiva à medida que o número atômico cresce, os elétrons são puxados mais fortemente para o núcleo, impedindo que o raio atômico aumente simplesmente com o aumento de
.