Apolarizabilidadeédefinidacomoaextensãonaquala nuvem eletrônica em torno de um átomo ou molécula pode ser distorcida por uma carga externa. Classifique os halogênios (F2, Cl2, Br2, I2) e os gases nobres (He, Ne, Ar, Kr, Xe) por ordem de polarizabilidade (do menos polarizável para o mais polarizável). Quais características dessas subs- tâncias podemos usar para determinar essa classificação?
Passo 1
O enunciado pede para ordenar, do menos ao mais polarizável, dois conjuntos de substâncias: os halogênios
,
,
,
e os gases nobres
,
,
,
,
. O conteúdo envolvido é o conceito de polarizabilidade em química inorgânica, que está ligado à facilidade de distorção da nuvem eletrônica por um campo elétrico externo. Para resolver, vamos usar o conceito de tendência periódica de polarizabilidade: quanto maior o tamanho atômico ou molecular e maior o número de elétrons, mais facilmente a nuvem eletrônica se distorce.
Passo 2
Em um mesmo grupo da Tabela Periódica (ou série de halogênios, no caso diatômicos), à medida que descemos, o raio atômico (ou a distância entre núcleos no diatômero) e o número de elétrons aumentam. Isso torna a nuvem eletrônica mais difusa e, portanto, mais facilmente polarizável.
Passo 3
Aplicando essa regra aos halogênios diatômicos, temos:
onde
é o menos polarizável e
o mais polarizável.
Passo 4
Fazendo o mesmo para os gases nobres (átomos monoatômicos), a polarizabilidade cresce descendo o grupo:
com
sendo o menos e
o mais polarizável.
Passo 5
As principais características usadas para determinar essa classificação são:
- O raio atômico ou molecular: nuvens eletrônicas mais extensas distorcem-se com mais facilidade.
- O número total de elétrons: mais elétrons aumentam a polarizabilidade via forças de dispersão de London.
Resposta
Halogênios (do menos ao mais polarizável):
Gases nobres (do menos ao mais polarizável):
Características usadas: raio atômico/molecular crescente e maior número de elétrons levam a maior polarizabilidade.