Comparando - se os átomos dos elementos químicos
e K , presentes no fertilizante NPK, pode - se afirmar:
a) O raio atômico de N é maior que o de P .
b) O elemento P possui energia de ionização menor que a do elemento K.
c) O K possui maior raio atômico.
d) O elemento N apresenta a menor energia de ionização.
a) O raio atômico de N é maior que o de P .
b) O elemento P possui energia de ionização menor que a do elemento K.
c) O K possui maior raio atômico.
d) O elemento N apresenta a menor energia de ionização.
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede. O enunciado apresenta três átomos:
,
e
, e pede para avaliar as afirmativas abaixo (cada uma verdadeira ou falsa):
a) O raio atômico de é maior que o de
.
b) O elemento possui energia de ionização menor que a do elemento
.
c) O possui maior raio atômico.
d) O elemento apresenta a menor energia de ionização.
a) O raio atômico de
b) O elemento
c) O
d) O elemento
Informações relevantes dadas (os próprios símbolos dos elementos). Não há valores numéricos no enunciado; preciso usar conhecimentos sobre a posição desses elementos na tabela periódica e as tendências periódicas para julgar as afirmações.
Passo 2
Localizar rapidamente cada elemento na tabela periódica (posição usada para aplicar tendências periódicas):
-
: número atômico , período , grupo (grupo dos pnictogênios). -
: número atômico , período , grupo . -
: número atômico , período , grupo (metais alcalinos).
Essas posições são importantes porque muitos comportamentos (raio atômico, energia de ionização) dependem do período (linha) e do grupo (coluna) do elemento.
Passo 3
Explicar o que é raio atômico e a tendência periódica (aula curta e intuitiva):
- Definição simples: o raio atômico é uma medida do “tamanho” do átomo — costuma-se tomar distâncias típicas entre núcleos e elétrons externos (há várias definições: covalente, metálico, de van der Waals), mas qualitativamente serve como “quão grande é o átomo”.
- Tendência na tabela: ao descer um grupo (para baixo) o raio atômico aumenta porque cada período acrescenta uma camada eletrônica (elétrons mais afastados do núcleo). Ao mover-se da esquerda para a direita num mesmo período, o raio atômico diminui porque o número de prótons no núcleo aumenta (maior carga nuclear efetiva) e atrai mais fortemente os elétrons, encurtando o átomo, enquanto o blindamento (shielding) não compensa totalmente esse aumento de carga.
- Resumindo em palavras fáceis: “mais para baixo = maior; mais para a direita = menor.”
Passo 4
Aplicando a tendência de raio atômico a
,
e
:
-
e estão no mesmo grupo (grupo ), com abaixo de . Logo tem maior raio que (porque está em período mais baixo). Portanto a afirmativa (a) "o raio de é maior que o de " é falsa. -
está à esquerda e mais abaixo (grupo , período ). Isso o coloca bem mais ao exterior e com menos atração efetiva por elétrons externos comparado a e . Assim tem, entre os três, o maior raio atômico. Logo a afirmativa (c) é verdadeira.
Passo 5
Explicar o que é energia de ionização e sua tendência periódica:
- Definição simples: a primeira energia de ionização é a energia necessária para remover o elétron mais fracamente ligado de um átomo neutro no seu estado gasoso. Em palavras: “quão difícil é arrancar o primeiro elétron”.
- Tendência na tabela: a energia de ionização geralmente aumenta ao mover-se da esquerda para a direita num período (mais prótons → elétrons mais fortemente ligados) e diminui ao descer um grupo (elétrons mais distantes do núcleo e mais blindados → mais fácil removê-los).
- Portanto, átomos grandes e à esquerda têm baixas energias de ionização; átomos pequenos e à direita têm energias de ionização maiores.
Passo 6
Aplicando a tendência de energia de ionização a
,
e
:
-
(grupo , período ) é um metal alcalino com elétron de valência bem afastado e pouco ligado → tem energia de ionização muito baixa comparada a e . - Entre
e (mesmo grupo), está acima, então tem maior energia de ionização que (porque é menor e seus elétrons estão mais próximos e mais fortemente atraídos). - Assim a ordem aproximada de primeira energia de ionização (da menor para a maior) é:
. - Com isso: a afirmativa (b) "
possui energia de ionização menor que a do " é falsa (na verdade tem energia de ionização maior que ). A afirmativa (d) “o elemento apresenta a menor energia de ionização” também é falsa (o menor é ).
Como exemplo numérico aproximado (só para dar um número concreto, valores aproximados de tabela):
,
,
. Esses números confirmam a ordem qualitativa, mas a conclusão não depende de memorizar esses valores — só das tendências periódicas.
Passo 7
Conclusão final sobre cada alternativa:
- (a) Falsa. (
é menor que .) - (b) Falsa. (
tem energia de ionização maior que .) - (c) Verdadeira. (
tem o maior raio atômico entre os três.) - (d) Falsa. (
tem a maior energia de ionização entre os três; tem a menor.)
Resposta
c) O
possui maior raio atômico.