Compare os seguintes tipos de raios e explique por que suas magnitudes diferem:
a) Raio iônico de
e de
b) Raio covalente do
c) Raio metálico do Na
Organize os íons e átomos em ordem crescente de tamanho e justifique com base na carga nuclear efetiva e número de elétrons.
a) Raio iônico de
b) Raio covalente do
c) Raio metálico do Na
Passo 1
O enunciado pede para comparar quatro “raios”: o raio iônico de
e de
, o raio covalente em
e o raio metálico do Na. O objetivo é organizar esses íons e átomos em ordem crescente de tamanho, justificando por que cada um é maior ou menor com base na carga nuclear efetiva (número de prótons atraindo elétrons) e no número total de elétrons (que contribuem para o efeito de blindagem).
Passo 2
Análise de
versus
:
- Ambos têm
elétrons (configuração do néon), mas -
tem prótons atraindo esses elétrons. -
tem prótons atraindo os mesmos elétrons.
-
- Como blindagem eletrônica interna é parecida para os dois, o elétron “mais externo” sente uma carga nuclear efetiva maior em
. - Consequência:
contrai mais a nuvem eletrônica, logo
Passo 3
Raio covalente de
e raio metálico do Na:
- Cada átomo de cloro em
tem prótons e elétrons. A atração é moderada e a nuvem eletrônica não fica nem muito espessa nem muito contraída; tipicamente . - No sódio metálico, cada átomo tem
prótons atraindo elétrons em uma rede metálica, onde os elétrons de valência estão bastante deslocalizados. Isso gera um raio ainda maior, cerca de .
Passo 4
Comparando todos os valores (aproximados) e o efeito de
e
:
-
: mais alto → menor nuvem eletrônica → (menor). -
em : intermediário → . -
: mesmo n° de elétrons de , mas menos prótons → nuvem mais expandida → . - Na metálico: elétrons deslocalizados e
relativamente baixo → maior raio → .
Resposta
Em ordem crescente de raio:
Justificativa:
tem maior carga nuclear efetiva para o mesmo número de elétrons, seguido pelo átomo de Cl que equilibra prótons e elétrons, depois o ânion
(mais elétrons que prótons) e, por fim, o Na metálico com elétrons de valência deslocalizados e menor atração nuclear efetiva.