Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 2.1 - Ex. 80
Arranje os cátions K+, Mg2+, Al3+ e Cs+ na ordem crescente de capacidade de polarização. Explique sua escolha.
Passo 1
Temos que colocar os cátions acima em ordem crescente, ou seja, ordenar a capacidade de polarização do menos capaz para o mais capaz de polarizar. Tendo em mente que:
K: Quarto período, Família 1A
Mg: Terceiro período, Família 2A
Al: Terceiro período, Família 3A
Cs: Sexto período, Família 6A
Vamos montar uma linha de raciocínio que explique o que está acontecendo neste exemplo.
Passo 2
Lembremos do conceito de poder de Polarização:
Os íons que podem gerar grandes distorções na nuvem eletrônica dos seus vizinhos possuem alto poder de polarização.
Vamos pensar em duas cargas: Uma no tamanho de uma bola de sinuca e uma no tamanho de uma bola de boliche.
Se em cada um temos uma única carga, qual que vai influenciar mais na nuvem ou seja, o lado de fora, em qual sentiremos mais essa carga?
Claro, que na carga que tem o tamanho da bola de sinuca.
Então, concluímos que se colocados com a mesma carga, quanto menor o raio, maior a capacidade de polarização. Falando em língua de químico, o cátion fica maior de cima para baixo, logo, aumentam o grau de polarização de cima para baixo em um grupo.
Agora, vamos pensar que as duas cargas são do tamanho da bola de boliche, porém, agora uma tem uma carga enquanto a outra tem 2 cargas. Faremos novamente a pergunta anterior. Em qual sentiremos mais essa carga nas redondezas?
Claro, que se é o mesmo tamanho, a que tem o dobro de carga vai ter mais força nos arredores, certo?
Logo, concluímos que os cátions tornam-se com maior poder de polarização da esquerda para a direita em um período.
Passo 3
Agora, vamos aplicar este conhecimento com os íons pedidos:
K+, Mg2+, Al3+ e Cs+
Comparando no período:
Al e Mg: Al tem três cargas positivas, Mg tem duas cargas positivas, logo, Al3+ tem maior poder polarizante que o Magnésio. Repare, que se fossemos comparar o Na+ que é o próximo do período, teríamos ainda um menor poder Polarizante que o Magnésio. (Guarde essa informação, pois ela será útil Já, já)
Comparando no grupo:
K e Cs: K é menor que o Cs, logo, o Césio, que possui um dos maiores raios da tabela periódica, é também um dos cátions com menor capacidade de polarização. Portanto, o K+ tem maior capacidade polarizante que o Cs+.
Agora, como iremos comparar os 4 cátions? Lembra do Na+? Também conseguimos comparar ele com o K+ e o Cs+, pois são do mesmo grupo. O Na+ é mais capaz de polarizar do que o K+.
Concluimos então que o Mg2+ tem mais poder de polarizar que o K+, chegando assim na resposta:
Cs+
Resposta
Cs+
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)