Indique qual das espécies em cada um dos pares a seguir, tem o menor raio atômico/iônico: a) Ca ou Ca^2+; b) Cl ou Cl^-; c) O^2- ou S^2-; d) Fe^2+ ou Fe^3+.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente precisa descobrir qual das espécies em cada par tem o menor raio atômico ou iônico. Isso envolve entender conceitos de raio atômico, íons e como eles se comportam na tabela periódica. Vamos precisar saber como a perda ou ganho de elétrons afeta o tamanho dos átomos e como a carga de um íon influencia seu raio.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre raio atômico e iônico. O raio atômico é a distância do núcleo até a fronteira da nuvem eletrônica de um átomo neutro. Quando um átomo perde elétrons e se torna um cátion ( , por exemplo), ele geralmente fica menor porque há menos elétrons puxados para fora da atração do núcleo. Já quando um átomo ganha elétrons e se torna um ânion ( ), ele tende a aumentar de tamanho porque os elétrons extras aumentam a repulsão na nuvem eletrônica.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada par:
a) Ca ou :
O cálcio ( ) é um átomo neutro, enquanto é um cátion com carga +2. Como catiões são menores que seus átomos neutros devido à perda de elétrons, terá um raio menor que o Ca.
b) Cl ou :
O cloro ( ) é um átomo neutro, e é um ânion com carga -1. Ânions são maiores que seus átomos neutros porque a adição de elétrons aumenta a repulsão e expande a nuvem eletrônica. Então, o Cl terá um raio menor que .
c) ou :
Ambos são ânions com carga -2. Para comparar o tamanho, olhamos para a posição deles na tabela periódica. O oxigênio está acima do enxofre, o que significa que está em um período mais alto e, geralmente, tem um raio menor que , que está em um período mais baixo.
d) ou :
O ferro pode formar cátions com diferentes cargas. tem uma carga maior que , o que significa que há mais atração do núcleo pelos elétrons restantes, resultando em um raio menor para comparado a .

Resposta

a) tem o menor raio;
b) Cl tem o menor raio;
c) tem o menor raio;
d) tem o menor raio.

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