4- Considere os seguintes compostos iônicos:
e
.
a) Usando a Regra de Fajans, ordene esses compostos do mais iônico ao mais covalente.
b) Para cada composto, justifique sua posição considerando:
- o tamanho (raio) do cátion e do ânion,
- a carga dos íons,
- a polarizabilidade / poder polarizante.
a) Usando a Regra de Fajans, ordene esses compostos do mais iônico ao mais covalente.
b) Para cada composto, justifique sua posição considerando:
Passo 1
O enunciado pede para, com base na regra de Fajans, ordenar os compostos
,
,
e
do mais iônico ao mais covalente. Para isso vamos usar os conceitos de raio iônico, carga dos íons e como eles influenciam no poder polarizante do cátion e na polarizabilidade do ânion.
Passo 2
Caracterização dos cátions em termos de carga e tamanho aproximado de raio iônico:
grande (
,pm) e carga
,
médio (
,pm) e carga
,
muito pequeno (
,pm) e carga
,
pequeno (
,pm) e carga
.
Passo 3
Caracterização dos ânions em termos de carga e tamanho aproximado de raio iônico:
pequeno (
,pm) e carga
,
maior (
,pm) e carga
,
de raio intermediário (
,pm) e carga
.
Passo 4
O poder polarizante do cátion cresce com a razão carga/raio (
), ficando maior em íons muito carregados e pequenos. A polarizabilidade do ânion cresce com o volume e com a maior densidade de carga negativa, sendo maior em ânions grandes ou com carga
.
Passo 5
Análise de cada par cátion–ânion segundo Fajans:
: cátion de baixa razão carga/raio e ânion pequeno pouco polarizável
caráter quase totalmente iônico.
: cátion com razão carga/raio moderada e ânion grande mais polarizável
ainda iônico, mas menos que
.
: cátion de carga
e muito pequeno e ânion grande
alta polarização e caráter covalente importante.
: cátion de carga
e pequeno e ânion de carga
moderadamente polarizável
máxima polarização e maior caráter covalente.
Passo 6
Com base nesses níveis de polarização, o composto mais iônico é aquele em que a polarização é mínima (
), e o mais covalente é o de polarização máxima (
). Assim, do mais iônico ao mais covalente temos a sequência:
Resposta
(a)
(b)
:
grande e carga
,
pequeno e pouco polarizável, caráter quase totalmente iônico.
:
de carga
e raio médio,
grande e mais polarizável, caráter iônico moderado.
:
muito pequeno e carga
,
grande, alta polarização e caráter covalente acentuado.
:
pequeno e carga
,
com carga
e boa polarizabilidade, maior polarização e caráter mais covalente.