Com base nas tendências periódicas, escolha (se possível) o maior átomo em cada um dos pares a seguir. Explique sua escolha.
N ou F
N ou F
Passo 1
O enunciado pede que eu escolha, se possível, o maior átomo entre
e
e explique a escolha.
Informações dadas (explícitas ou óbvias do enunciado): os dois símbolos correspondem a dois elementos químicos distintos, (nitrogênio) e
(flúor), que pertencem à mesma linha/periodo da tabela periódica (período 2). Não há outros dados numéricos fornecidos.
Informações dadas (explícitas ou óbvias do enunciado): os dois símbolos correspondem a dois elementos químicos distintos,
Passo 2
Entender o que significa “maior átomo” e qual fator físico controla isso.
- Por “maior átomo” entendemos que tem maior raio atômico: a distância média entre o núcleo e a “nuvem” eletrônica mais externa.
- O que controla o raio atômico, de forma simples: a atração do núcleo sobre os elétrons externos, que depende do número de prótons no núcleo (número atômico
) e do quanto os outros elétrons o “blindam” (efeito de blindagem ou screening), que chamarei de . - Uma medida útil é a carga nuclear efetiva, definida por
. Essa é a carga positiva “sentida” por um elétron externo: quanto maior , mais forte o puxão do núcleo e, portanto, menor tende a ser o raio atômico.
Passo 3
Aplicando a ideia a
e
. Primeiro números atômicos:
-
de é . -
de é .
Ambos estão no mesmo período (mesma camada eletrônica externa), logo têm os mesmos elétrons internos (mesma blindagem principal das camadas internas). Isso significa que, ao passar da esquerda para a direita no mesmo período,
aumenta enquanto
não aumenta na mesma proporção, então
aumenta e o raio diminui.
Para tornar isso um pouco mais concreto posso estimar
com uma regra simples (tipo Slater, em versão resumida) para um elétron de valência:
- elétrons das camadas internas (aqui o
) contribuem com cerca de para ; - os outros elétrons da mesma camada valencial contribuem com cerca de
cada um.
Número de elétrons de valência (camada 2):
-
tem elétrons de valência ( ); -
tem elétrons de valência ( ).
Estimativa de
e de
:
- Para
: .
Então. - Para
: .
Então.
Interpretação:
tem
maior que
(
), ou seja, os elétrons externos de
sentem uma atração nuclear maior e ficam mais próximos do núcleo. Portanto o raio atômico de
é menor que o de
.
Passo 4
Conclusão e dica prática para a prova.
- Como
e estão no mesmo período, e tem mais prótons (maior ) e blindagem semelhante, puxa os elétrons mais fortemente e tem raio menor. Logo o maior átomo do par é . - Regra prática rápida: em um mesmo período, quanto mais à esquerda está o elemento, maior é o raio atômico; em uma mesma coluna (grupo), quanto maior o número de período (mais abaixo), maior o raio.