Um determinado elemento químico possui a seguinte distribuição eletrônica: 1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{5}.
Pode-se afirmar que o elemento
a) pertence ao terceiro período da Tabela Periódica e possui 5 elétrons na camada de valência.
b) possui o raio atômico menor e mais eletronegativo que o enxofre.
c) possui uma energia de ionização menor que a do enxofre.
d) possui maior raio atômico e maior afinidade eletrônica do que o fósforo.

Passo 1

O enunciado fornece a configuração eletrônica 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}\,3p^{5} e pede que se escolha qual das afirmações (a), (b), (c) ou (d) pode ser afirmada sobre o elemento.
As afirmações a serem avaliadas são:
a) pertence ao terceiro período da Tabela Periódica e possui 5 elétrons na camada de valência.
b) possui o raio atômico menor e mais eletronegativo que o enxofre.
c) possui uma energia de ionização menor que a do enxofre.
d) possui maior raio atômico e maior afinidade eletrônica do que o fósforo.

Passo 2

Identificar o elemento a partir da configuração eletrônica.
Contagem dos elétrons a partir da configuração: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17.
O elemento com número atômico Z=17 é o cloro (símbolo Cl). Portanto o enunciado refere-se ao elemento cloro.

Passo 3

Determinar período e elétrons de valência (conceitos e aplicação).
  • Definição prática de período: o período é o maior número quântico principal n presente na configuração (camada mais externa). Na configuração dada o maior n é n=3 (os orbitais 3s e 3p). Logo o elemento pertence ao terceiro período.
  • Definição prática de elétrons de valência: são os elétrons na camada de maior n (a camada externa). Na configuração externa temos 3s^{2}\,3p^{5}. Portanto o número de elétrons na camada de valência é 2+5=7.
    Conclusão: o cloro está no terceiro período e tem 7 elétrons de valência (não 5).

Passo 4

Relembre os conceitos de tendências periódicas (explicação didática):
  • Raio atômico: é uma medida do tamanho do átomo (distância típica do núcleo aos elétrons externos). Ao mover-se da esquerda para a direita em um mesmo período, o número de prótons no núcleo aumenta sem aumento significativo do mesmo nivel de blindagem, então a atração efetiva sobre os elétrons aumenta e o raio diminui. Ao descer numa coluna (grupo), adicionam‑se camadas eletrônicas, e o raio aumenta.
  • Eletronegatividade: tendência de um átomo em atrair elétrons em uma ligação química. Geralmente aumenta ao ir da esquerda para a direita num período (mais prótons → maior atração) e diminui ao descer um grupo.
  • Energia de ionização (primeira): energia necessária para remover o elétron mais fracamente ligado. Geralmente aumenta da esquerda para a direita no mesmo período (átomos menores, mais atração) e diminui ao descer um grupo.
  • Afinidade eletrônica: energia liberada quando um átomo neutro captura um elétron (quanto maior, mais favorável é ganhar um elétron). Em regra geral tende a aumentar da esquerda para a direita (com exceções), e diminuir ao descer o grupo.
    Essas tendências são explicadas pelo aumento da carga nuclear efetiva (mais prótons atraindo os elétrons) e pelo efeito de blindagem (shielding) das camadas internas.

Passo 5

Comparação cloro (Cl) versus enxofre (S) usando as tendências (aplicando para as opções b e c).
  • Ambos estão no mesmo período (período 3). O enxofre tem Z=16 e o cloro tem Z=17. Como Cl está à direita de S no mesmo período, a carga nuclear efetiva em Cl é maior, puxando os elétrons mais fortemente e tornando o átomo menor. Logo o raio atômico de Cl é menor que o de S.
  • Para eletronegatividade: como Cl está à direita de S no período, Cl é mais eletronegativo que S.
  • Para energia de ionização: como Cl é menor e atrai mais fortemente os elétrons, sua primeira energia de ionização é maior que a de S (logo Cl NÃO possui energia de ionização menor que a do enxofre).
    Conclusão para b e c: a afirmação (b) está coerente com as tendências (raio menor e maior eletronegatividade que S). A afirmação (c) está incorreta (Cl tem energia de ionização maior que S).

Passo 6

Comparação cloro (Cl) versus fósforo § para avaliar a opção d.
  • Ambos estão no mesmo período (período 3). O fósforo tem Z=15, o cloro Z=17. Como Cl está mais à direita que P, o raio atômico de Cl é menor que o de P (portanto a parte “possui maior raio atômico” é falsa).
  • Quanto à afinidade eletrônica: em geral, ao avançar no período a afinidade eletrônica aumenta (com algumas variações), e Cl tem afinidade eletrônica maior que a do fósforo. Assim a segunda parte da frase (“maior afinidade eletrônica do que o fósforo”) é verdadeira, mas a primeira parte é falsa. Como a opção d exige as duas afirmações, a opção d é falsa.

Passo 7

Veredicto final sobre cada alternativa (resumo claro e curto):
  • (a) Falsa. O elemento pertence ao terceiro período (isso é verdade) mas possui 7 elétrons de valência, não 5.
  • (b) Verdadeira. Cl tem raio atômico menor e maior eletronegatividade que o enxofre.
  • (c) Falsa. Cl tem energia de ionização maior (não menor) que a do enxofre.
  • (d) Falsa. Cl não possui maior raio atômico que o fósforo (tem raio menor); só possui maior afinidade eletrônica.

Resposta

b

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