Coloque cada conjunto de átomos em ordem CRESCENTE de raio atômico, justificando sua resposta com base nas tendências periódicas.
- O, S, Se, Te
Passo 1
O enunciado pede: colocar os átomos
,
,
e
em ordem CRESCENTE de raio atômico e justificar a resposta com base nas tendências periódicas. As espécies fornecidas são os elementos do mesmo grupo (grupo 16) da tabela periódica.
Passo 2
O que é “raio atômico” (explicação didática, sem pular etapas).
- Raio atômico é uma medida do tamanho de um átomo. Não existe um único “raio” universal — há vários tipos (raio covalente, raio iônico, raio de van der Waals) — mas para tendências da tabela periódica costuma-se usar o conceito geral de “tamanho do átomo” (tipicamente o raio covalente ou atômico médio).
- Intuitivamente, quanto mais distante, em média, estão os elétrons mais externos do núcleo, maior é o raio atômico.
- Para comparar elementos da mesma família (mesmo grupo), basta entender como varia a camada eletrônica ocupada pelos elétrons de valência.
Passo 3
Tendências periódicas relevantes (aulas curta e prática).
- Ao percorrer uma coluna (descer um grupo): os elétrons de valência ocupam níveis com número quântico principal
maior (camadas mais externas). Orbitais com maior são mais “espalhados” espacialmente, portanto o tamanho do átomo tende a aumentar quando se desce no grupo. - Ao percorrer uma linha (ir para a direita em um mesmo período): o número atômico
cresce, a carga nuclear efetiva aumenta e os elétrons são atraídos mais fortemente, fazendo o raio diminuir. (Aqui isso não é o caso, pois os elementos dados estão na mesma coluna.) - Conceito de carga nuclear efetiva, explicado simples:
, onde é a carga positiva do núcleo e é o efeito de blindagem (shielding) causado por elétrons internos. Ao descer o grupo aumenta, mas também aumenta bastante porque há mais camadas internas; o resultado líquido é que os elétrons externos ficam em níveis com maior e o átomo cresce.
Passo 4
Aplicando diretamente ao conjunto
.
- Todos pertencem ao mesmo grupo (16), então a variação principal é por camadas eletrônicas.
- Camadas de valência (nível de energia) de cada um:
-
: valência em . -
: valência em . -
: valência em . -
: valência em .
-
- Como
aumenta quando se desce o grupo, os orbitais de valência ficam espacialmente maiores e o raio atômico aumenta em cada passo descendente.
Passo 5
Por que o aumento de
(número atômico) não impede o aumento do raio ao descer o grupo.
- Embora o número de prótons (
) aumente de para , o efeito de blindagem causado pelas camadas internas cresce bastante também. - O aumento do nível
tem efeito maior na extensão espacial do orbital do que o aumento de atração nuclear causada pelo maior , de modo que o resultado líquido é aumento do raio quando se desce o grupo.
Passo 6
Resumo e ordem final com justificativa curta e direta.
- Como os átomos listados estão no mesmo grupo, o raio atômico aumenta à medida que aumenta o número quântico principal
dos elétrons de valência. - Portanto, em ordem crescente de raio atômico (do menor para o maior) tem-se:
.