Coloque cada conjunto de átomos em ordem CRESCENTE de raio atômico, justificando sua resposta com base nas tendências periódicas.
  • \mathrm{Na}, \mathrm{Mg}, \mathrm{Al}, \mathrm{Si}

Passo 1

O enunciado pede: colocar os átomos \mathrm{Na}, \mathrm{Mg}, \mathrm{Al}, \mathrm{Si} em ordem CRESCENTE de raio atômico, justificando por tendências periódicas.
Informações relevantes fornecidas (os quatro elementos a ordenar): \mathrm{Na},\\ \mathrm{Mg},\\ \mathrm{Al},\\ \mathrm{Si}.

Passo 2

Identificar posições e dados básicos de cada átomo (pegando os números atômicos e configurações eletrônicas da tabela periódica):
  • \mathrm{Na}: Z=11; configuração eletrônica \,1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^1.
  • \mathrm{Mg}: Z=12; configuração eletrônica \,1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2.
  • \mathrm{Al}: Z=13; configuração eletrônica \,1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^1.
  • \mathrm{Si}: Z=14; configuração eletrônica \,1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^2.
Observação: todos estão no mesmo período ( n=3), isto é, os elétrons mais externos ocupam a mesma camada principal.

Passo 3

O que é “raio atômico” e como interpretar na prática.
  • O raio atômico é uma medida do tamanho efetivo do átomo, habitualmente definida por medidas experimentais (raio covalente, raio de van der Waals, etc.). Intuitivamente, é a distância média entre o núcleo e a “borda” da nuvem eletrônica.
  • Em uma mesma linha (mesmo período) da tabela periódica, a medida experimental do raio tende a decrescer quando se vai da esquerda para a direita. Em termos simples: átomos à direita ficam mais “apertados” em volta do núcleo.

Passo 4

Explicação física das tendências (a “aula” necessária): carga nuclear efetiva e blindagem.
  • A carga nuclear real é Z (número de prótons). Os elétrons internos “blindam” parcialmente essa carga para os elétrons externos. Define-se a carga nuclear efetiva aproximada por
Z_{\rm eff} = Z - S,
onde S é a constante de blindagem (screening) causada pelos outros elétrons.
  • Para átomos do mesmo período, ao passar da esquerda para a direita aumenta Z em unidades inteiras, mas os elétrons adicionados entram na mesma camada ( n=3); esses elétrons na mesma camada não blindam bem os aumentos de carga nuclear. Assim, S aumenta pouco enquanto Z aumenta, logo Z_{\rm eff} aumenta ao longo do período.
  • Um Z_{\rm eff} maior significa que o núcleo atrai mais fortemente a nuvem eletrônica externa, puxando-a para mais perto — ou seja, raio atômico menor. Portanto, em um mesmo período: da esquerda para a direita o raio diminui.

Passo 5

Aplicando ao conjunto dado (passo a passo, sem pular etapas).
  • Todos os elementos estão no período 3, então a variação de raio entre eles é dominada pelo aumento de Z_{\rm eff} ao longo do período.
  • Ordem dos números atômicos: \mathrm{Na} ( 11) < \mathrm{Mg} ( 12) < \mathrm{Al} ( 13) < \mathrm{Si} ( 14).
  • Como Z cresce nessa sequência e S varia pouco (mesma camada), temos Z_{\rm eff} crescendo na mesma direção: Z_{\rm eff}(\mathrm{Na}) < Z_{\rm eff}(\mathrm{Mg}) < Z_{\rm eff}(\mathrm{Al}) < Z_{\rm eff}(\mathrm{Si}).
  • Consequência direta: o raio atômico decresce nessa ordem de Z_{\rm eff}. Logo, o menor raio será de \mathrm{Si} e o maior de \mathrm{Na}.

Passo 6

Resumo final da justificativa, em uma frase curta e clara.
Como todos estão no mesmo período, o aumento do número de prótons (sem aumento significativo da blindagem) aumenta a carga efetiva sentida pelos elétrons externos, comprimindo a nuvem eletrônica. Assim, do ponto de vista das tendências periódicas, o raio atômico diminui ao avançar da esquerda para a direita: \mathrm{Na} é o maior e \mathrm{Si} o menor entre os quatro.

Resposta

\mathrm{Si} < \mathrm{Al} < \mathrm{Mg} < \mathrm{Na}

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