Para cada um dos seguintes pares, indique e explique qual das duas espécies possui o maior raio:
\mathrm{N}^{3-} ou \mathrm{F}^{-}

Passo 1

O enunciado pede para comparar os raios iônicos de \mathrm{N}^{3-} e \mathrm{F}^{-}. O conteúdo envolvido é o estudo de raios iônicos em uma série isoeletrônica, usando o conceito de atração nuclear efetiva.

Passo 2

Primeiro, contamos o número de elétrons em cada íon:
\mathrm{N}^{3-}: o átomo neutro de nitrogênio tem 7 prótons e 7 elétrons; ao ganhar 3 elétrons, fica com 7 + 3 = 10 elétrons.
\mathrm{F}^{-}: o átomo neutro de flúor tem 9 prótons e 9 elétrons; ao ganhar 1 elétron, fica com 9 + 1 = 10 elétrons.
Logo, ambos os íons são isoeletônicos, pois têm 10 elétrons cada.

Passo 3

Em uma série isoeletrônica (mesmo número de elétrons), o raio iônico diminui quando aumenta o número de prótons no núcleo. Isso acontece porque, com mais carga nuclear positiva, os elétrons são atraídos com mais força, reduzindo o tamanho do íon.

Passo 4

Comparando as cargas nucleares:
– Para \mathrm{N}^{3-} temos Z = 7 prótons.
– Para \mathrm{F}^{-} temos Z = 9 prótons.
Como 9 > 7, o íon \mathrm{F}^{-} exerce maior atração sobre os mesmos 10 elétrons, resultando em um raio menor do que o de \mathrm{N}^{3-}.

Resposta

O íon \mathrm{N}^{3-} possui raio maior do que o íon \mathrm{F}^{-}.

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