- Defina e explique as propriedades periódicas: raio atômico, energia de ionização, eletronegatividade e afinidade eletrônica. Como essas propriedades variam ao longo de um período e de um grupo na Tabela Periódica?
Passo 1
O enunciado pede para definirmos quatro propriedades periódicas—raio atômico, energia de ionização, eletronegatividade e afinidade eletrônica—e explicarmos como cada uma varia ao longo de um período (da esquerda para a direita) e ao longo de um grupo (de cima para baixo) na Tabela Periódica. Para isso, vamos usar conceitos de configuração eletrônica, carga nuclear efetiva e blindagem dos elétrons.
Passo 2
Definição e tendências do raio atômico
– Definição: o raio atômico é a metade da distância entre os núcleos de dois átomos idênticos ligados por uma ligação covalente. Ele reflete o “tamanho” do átomo.
– Variação ao longo de um período: ao mover-se da esquerda para a direita, a carga nuclear efetiva aumenta (mais prótons no núcleo atraem mais fortemente os elétrons de valência), enquanto o nível energético principal (mesma camada) não muda. Isso faz o raio diminuir.
– Variação ao longo de um grupo: ao descer um grupo, adiciona-se camadas eletrônicas (níveis de energia maiores), e embora a carga nuclear aumente, o efeito de blindagem (ecrã) dos elétrons internos é maior, resultando num aumento do raio.
– Definição: o raio atômico é a metade da distância entre os núcleos de dois átomos idênticos ligados por uma ligação covalente. Ele reflete o “tamanho” do átomo.
– Variação ao longo de um período: ao mover-se da esquerda para a direita, a carga nuclear efetiva aumenta (mais prótons no núcleo atraem mais fortemente os elétrons de valência), enquanto o nível energético principal (mesma camada) não muda. Isso faz o raio diminuir.
– Variação ao longo de um grupo: ao descer um grupo, adiciona-se camadas eletrônicas (níveis de energia maiores), e embora a carga nuclear aumente, o efeito de blindagem (ecrã) dos elétrons internos é maior, resultando num aumento do raio.
Passo 3
Definição e tendências da energia de ionização
– Definição: energia de ionização é a energia mínima necessária para remover um elétron do estado fundamental de um átomo isolado no gás, formando um cátion.
– Variação ao longo de um período: da esquerda para a direita, a carga nuclear efetiva cresce, tornando mais difícil arrancar um elétron. Logo, a energia de ionização aumenta. Pequenas anomalias acontecem entre subníveis (por exemplo, entre e
).
– Variação ao longo de um grupo: ao descer, o elétron de valência está mais afastado do núcleo e sofre maior blindagem, então fica mais fácil removê-lo. Assim, a energia de ionização diminui.
– Definição: energia de ionização é a energia mínima necessária para remover um elétron do estado fundamental de um átomo isolado no gás, formando um cátion.
– Variação ao longo de um período: da esquerda para a direita, a carga nuclear efetiva cresce, tornando mais difícil arrancar um elétron. Logo, a energia de ionização aumenta. Pequenas anomalias acontecem entre subníveis (por exemplo, entre
– Variação ao longo de um grupo: ao descer, o elétron de valência está mais afastado do núcleo e sofre maior blindagem, então fica mais fácil removê-lo. Assim, a energia de ionização diminui.
Passo 4
Definição e tendências da eletronegatividade
– Definição: eletronegatividade é a capacidade de um átomo (numa molécula) de atrair elétrons de ligação para si. A escala mais comum é a de Pauling.
– Variação ao longo de um período: da esquerda para a direita, maior carga nuclear efetiva e menor raio permitem atrair elétrons com mais força, então a eletronegatividade aumenta.
– Variação ao longo de um grupo: ao descer, o raio cresce e o efeito de blindagem aumenta, reduzindo a atração sobre elétrons de ligação. Portanto, a eletronegatividade diminui.
– Definição: eletronegatividade é a capacidade de um átomo (numa molécula) de atrair elétrons de ligação para si. A escala mais comum é a de Pauling.
– Variação ao longo de um período: da esquerda para a direita, maior carga nuclear efetiva e menor raio permitem atrair elétrons com mais força, então a eletronegatividade aumenta.
– Variação ao longo de um grupo: ao descer, o raio cresce e o efeito de blindagem aumenta, reduzindo a atração sobre elétrons de ligação. Portanto, a eletronegatividade diminui.
Passo 5
Definição e tendências da afinidade eletrônica
– Definição: afinidade eletrônica é a variação de energia quando um átomo isolado no estado gasoso captura um elétron para formar um ânion. Valores mais negativos indicam que o átomo libera mais energia ao ganhar um elétron.
– Variação ao longo de um período: da esquerda para a direita, a maior carga nuclear efetiva favorece a captura de um elétron, tornando a afinidade mais negativa (exceto em alguns casos de configuração eletrônica estável).
– Variação ao longo de um grupo: ao descer, o tamanho aumenta e o elétron adicional fica mais distante do núcleo, reduzindo a atração e tornando a afinidade menos negativa.
– Definição: afinidade eletrônica é a variação de energia quando um átomo isolado no estado gasoso captura um elétron para formar um ânion. Valores mais negativos indicam que o átomo libera mais energia ao ganhar um elétron.
– Variação ao longo de um período: da esquerda para a direita, a maior carga nuclear efetiva favorece a captura de um elétron, tornando a afinidade mais negativa (exceto em alguns casos de configuração eletrônica estável).
– Variação ao longo de um grupo: ao descer, o tamanho aumenta e o elétron adicional fica mais distante do núcleo, reduzindo a atração e tornando a afinidade menos negativa.
Resposta
Raio atômico: diminui da esquerda para a direita no período e aumenta de cima para baixo no grupo.
Energia de ionização: aumenta da esquerda para a direita no período e diminui de cima para baixo no grupo.
Eletronegatividade: aumenta da esquerda para a direita no período e diminui de cima para baixo no grupo.
Afinidade eletrônica: geralmente fica mais negativa da esquerda para a direita no período e menos negativa de cima para baixo no grupo.
Energia de ionização: aumenta da esquerda para a direita no período e diminui de cima para baixo no grupo.
Eletronegatividade: aumenta da esquerda para a direita no período e diminui de cima para baixo no grupo.
Afinidade eletrônica: geralmente fica mais negativa da esquerda para a direita no período e menos negativa de cima para baixo no grupo.