(Concurso IFRN 2025 - FUNCERN) No período 6 da tabela periódica, observa-se uma modificação nas tendências periódicas gerais: os raios atômicos dos elementos da terceira linha do bloco d possuem valores muito próximos aos da segunda linha, não apresentando um aumento significativo esperado devido aos números atômicos, consideravelmente, maiores.
O efeito, que contraria a tendência geral de crescimento dos raios atômicos na tabela periódica, é denominado
A) expansão eletrônica.
B) contração dos lantanídeos.
C) transição interna.

Passo 1

O enunciado dá as seguintes informações e faz esta pergunta:
  • Diz que, no período 6 da tabela periódica, os raios atômicos dos elementos da terceira linha do bloco d (ou seja, do bloco 5d) têm valores muito próximos aos da segunda linha do bloco d (ou seja, do bloco 4d), contrariando a expectativa de aumento de tamanho para elementos com número atômico maior.
  • Pede que se identifique o nome do efeito que explica essa anomalia, entre as alternativas:
    A) expansão eletrônica.
    B) contração dos lantanídeos.
    C) transição interna.

Passo 2

O que seria esperado normalmente (base conceitual que vou usar): ao descer em um grupo da tabela periódica o raio atômico tende a aumentar porque se acrescentam camadas eletrônicas externas, então elétrons mais externos ocupam orbitais com maior distância média do núcleo. Essa é a tendência geral que o enunciado diz ser contrariada aqui.

Passo 3

Descrição do fenômeno observado com as palavras do enunciado: para os metais de transição da terceira linha do bloco d (os do período 6), os raios atômicos ficam muito parecidos com os correspondentes da segunda linha do bloco d (período 5), ou seja, não ocorre o aumento esperado. Isso é uma anomalia periódica conhecida — agora vamos entender a causa física.

Passo 4

Apresentando e explicando o conceito correto passo a passo (aula curta):
  • Entre o bloco 4d e o bloco 5d existe, na sequência periódica, a série dos lantanídeos, que corresponde ao preenchimento dos orbitais 4f (do La ao Lu).
  • Os elétrons 4f têm forte penetração no átomo e são pouco eficientes em mascarar (em fazer o “shielding”) a carga positiva do núcleo dos elétrons externos. Em linguagem simples: os elétrons 4f não protegem bem os elétrons mais externos da atração do núcleo.
  • Uma maneira útil e simples de pensar nisso é pela carga nuclear efetiva \displaystyle Z_{\text{efetivo}} = Z - S, onde \displaystyle Z é o número atômico (carga real do núcleo) e \displaystyle S é a soma do efeito de blindagem (shielding) pelas outras camadas eletrônicas. Se os elétrons internos blindam mal, \displaystyle S cresce pouco e \displaystyle Z_{\text{efetivo}} aumenta quando se adicionam prótons ao núcleo.
  • Quando a série dos lantanídeos é preenchida, o aumento de \displaystyle Z (mais prótons) não é compensado por um aumento proporcional de blindagem (porque os 4f blindam mal). Logo, os elétrons externos sentem uma atração nuclear maior do que o esperado, puxando-os para mais perto do núcleo — isto é, os raios atômicos diminuem ligeiramente ou ficam menores do que a tendência previa. Esse efeito acumulado é chamado de “contração dos lantanídeos”.

Passo 5

Ligando a explicação ao enunciado:
  • A contração dos lantanídeos ocorre justamente ao longo do preenchimento dos 4f (antes dos elementos 5d do período 6). O resultado prático é que os elementos 5d (terceira linha do bloco d) apresentam raios muito semelhantes aos elementos 4d (segunda linha do bloco d), porque o aumento de carga nuclear é acompanhado pela contração causada pelos 4f pouco eficientes em blindar.
  • Portanto, a anomalia descrita pelo enunciado é exatamente a que se denomina “contração dos lantanídeos”.

Passo 6

Analisando as alternativas e eliminando as incorretas:
  • A) “expansão eletrônica”: o termo sugere aumento de tamanho, o que é o oposto do efeito observado (o que se observa é contração/menor aumento). Além disso, “expansão eletrônica” não é o nome correto usado na literatura para esse fenômeno. Eliminar.
  • C) “transição interna”: esse termo refere-se, em geral, a transições eletrônicas entre níveis internos (por exemplo, transições eletrônicas f\!\to\!f em lantanídeos que explicam certas cores e espectros). Não é o nome do efeito periódico que reduz o raio atômico entre as séries 4d e 5d. Eliminar.
  • B) “contração dos lantanídeos”: corresponde exatamente ao fenômeno físico explicado acima — diminuição/encolhimento dos raios atômicos devido ao preenchimento dos orbitais 4f que blindam mal e aumentam a carga nuclear efetiva sentida pelos elétrons externos. Esta é a alternativa correta.

Passo 7

Resumo final e encorajamento rápido: o fenômeno descrito é bem conhecido e recai direto na física do preenchimento dos orbitais 4f. Não se assusta: em provas, quando o enunciado fala que elementos do 5d têm raios parecidos com os do 4d, a palavra-chave a procurar é “lantanídeos” e “contração”. Força aí — já era meio caminho andado!

Resposta

B) contração dos lantanídeos.

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