Para cada um dos seguintes pares, indique e explique qual das duas espécies possui o maior raio:
\mathrm{Mg}^{2+} ou \mathrm{Ca}^{2+}

Passo 1

O enunciado pede para compararmos os raios iónicos de \mathrm{Mg}^{2+} e \mathrm{Ca}^{2+}. O conteúdo envolve tamanho de íons, configuração eletrônica e distribuição dos elétrons em níveis de energia.

Passo 2

Quando formamos íons com a mesma carga (aqui 2+), o fator que mais afeta o raio é o nível quântico principal n ocupado pelos elétrons. Quanto maior n, maior a distância média dos elétrons ao núcleo e, portanto, maior o raio.

Passo 3

Analisando as configurações eletrônicas:
\mathrm{Mg}^{2+} perde os elétrons 3s^2 e fica com configuração de \mathrm{Ne}, ou seja, elétrons apenas nos níveis n=1 e n=2.
\mathrm{Ca}^{2+} perde os elétrons 4s^2 e fica com configuração de \mathrm{Ar}, ou seja, elétrons nos níveis n=1, n=2 e n=3.

Passo 4

Como \mathrm{Ca}^{2+} retém elétrons até o nível n=3, enquanto \mathrm{Mg}^{2+} só até n=2, os elétrons de \mathrm{Ca}^{2+} estão em média mais afastados do núcleo. Logo, o raio de \mathrm{Ca}^{2+} é maior que o de \mathrm{Mg}^{2+}.

Resposta

\mathrm{Ca}^{2+} possui o maior raio.

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