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 \mathrm{O}, \mathrm{S}, \mathrm{Se} e \mathrm{Te} 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 n maior (camadas mais externas). Orbitais com n 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 Z cresce, a carga nuclear efetiva \,Z_{\text{ef}} 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: \,Z_{\text{ef}}\approx Z - S, onde Z é a carga positiva do núcleo e S é o efeito de blindagem (shielding) causado por elétrons internos. Ao descer o grupo Z aumenta, mas S também aumenta bastante porque há mais camadas internas; o resultado líquido é que os elétrons externos ficam em níveis com n maior e o átomo cresce.

Passo 4

Aplicando diretamente ao conjunto \mathrm{O},\mathrm{S},\mathrm{Se},\mathrm{Te}.
  • Todos pertencem ao mesmo grupo (16), então a variação principal é por camadas eletrônicas.
  • Camadas de valência (nível de energia) de cada um:
    • \mathrm{O}: valência em n=2.
    • \mathrm{S}: valência em n=3.
    • \mathrm{Se}: valência em n=4.
    • \mathrm{Te}: valência em n=5.
  • Como n 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 Z (número atômico) não impede o aumento do raio ao descer o grupo.
  • Embora o número de prótons ( Z) aumente de \mathrm{O} para \mathrm{Te}, o efeito de blindagem S causado pelas camadas internas cresce bastante também.
  • O aumento do nível n tem efeito maior na extensão espacial do orbital do que o aumento de atração nuclear causada pelo maior Z, 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 n dos elétrons de valência.
  • Portanto, em ordem crescente de raio atômico (do menor para o maior) tem-se: \mathrm{O} < \mathrm{S} < \mathrm{Se} < \mathrm{Te}.

Resposta

\mathrm{O} < \mathrm{S} < \mathrm{Se} < \mathrm{Te}

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