O Brasil é o campeão mundial da reciclagem de alumínio, colaborando com a preservação do meio ambiente. Por outro lado, a obtenção industrial do alumínio sempre foi um processo caro, consumindo grande quantidade de energia. No passado, a obtenção industrial do alumínio já foi tão cara que, apenas em ocasiões especiais, Napoleão III usava talheres de alumínio. Com relação ao alumínio, pede-se:
- Qual a configuração eletrônica do cátion do alumínio isoeletrônico ao gás neônio.
- Compare o íon Al3+ com os íons Na+ e Mg2+, ordenando as três espécies em ordem crescente de raio iônico.
Passo 1
a) O alumínio tem número atômico 13. Então sua configuração eletrônica é assim:
E o neônio, de número atômico 10, é assim:
Pro alumínio ficar isoeletrônico em relação ao neônio, ele deve perder 3 elétrons, formando o cátion Al3+:
Passo 2
b) Vamos ver a configuração eletrônica desses caras e ver se a gente consegue tirar alguma conclusão sobre os raios.
Beleza. Os três tem a mesma configuração eletrônica. Então os elétrons estão ocupando os mesmos subníveis.
Raio iônico é a distância do núcleo em relação ao último elétron (o mais distante) da eletrosfera de um íon.
Como todos os cátions acima apresentam o último elétron no mesmo orbital, a gente vai ter que olhar pros núcleos desses caras.
Algum palpite de quem “puxa os elétrons pra mais perto de si”?
Vai puxar mais quem tiver mais prótons no núcleo e maior carga catiônica.
Então o núcleo do alumínio puxa os elétrons mais do que o núcleo do magnésio que puxa mais do que o núcleo do sódio.
Puxar os elétrons significa manter eles mais perto, diminuindo o raio do íon, assim nesse caso, quem tem a maior carga do núcleo vai ter o menor raio atômico.
A ordem de tamanho do raio iônico fica assim:
Resposta
a)
b)