Dois ou mais íons ou, então, um átomo e um íon que apresentam o mesmo número de elétrons denominam-se espécies isoeletrônicas.
Comparando-se as espécies isoeletrônicas
, e
, conclui-se que:
a) a espécie
apresenta o menor raio iônico.
b) a espécie
apresenta o menor raio iônico.
c) a espécie
apresenta o maior raio iônico.
d) a espécie
apresenta o maior raio iônico.
e) a espécie
apresenta o maior raio iônico.
a) a espécie
b) a espécie
c) a espécie
d) a espécie
e) a espécie
Passo 1
O enunciado nos dá quatro espécies isoeletrônicas:
,
,
e
. A pergunta é, entre as alternativas (a)–(e), qual afirmação sobre o raio iônico dessas espécies é correta. Informações relevantes fornecidas:
- Todas as quatro espécies têm o mesmo número de elétrons (são isoeletrônicas).
- As alternativas comparam qual delas tem o menor ou o maior raio iônico.
Passo 2
Entender o que significa serem isoeletrônicas é crucial. Vou explicar passo a passo e bem didático:
- “Isoeletrônico” quer dizer que o número de elétrons é o mesmo em todas as espécies consideradas. Aqui todas têm
elétrons (mesma configuração eletrônica do gás nobre neon). - A diferença entre as espécies vem do número de prótons no núcleo, ou seja, do número atômico
de cada elemento antes de formar o íon. Vou listar os : -
, então tem prótons e elétrons. -
, então tem prótons e elétrons. -
, então tem prótons e elétrons. -
, então tem prótons e elétrons.
-
Passo 3
Agora a ideia física (explicada de maneira simples): elétrons são atraídos pelo núcleo por força coulombiana. Para espécies com o mesmo número de elétrons, a diferença é a carga nuclear efetiva que “puxa” esses elétrons para mais perto. Uma maneira simples de pensar isso é:
- Definir
como número de prótons e como o fator de blindagem aproximado (a tendência é que, entre isoeletrônicos, seja muito semelhante). - A carga nuclear efetiva aproximada é
Comoé similar, quanto maior maior será , ou seja, maior a atração sobre os elétrons e menor o raio eletrônico/ iônico.
Passo 4
Aplicando a regra prática (mais prótons → maior atração → elétrons mais próximos → menor raio):
-
tem → maior atração entre as quatro → espera-se menor raio. -
tem → segundo menor raio. -
tem → terceiro. -
tem → menor atração entre as quatro → elétrons ficam mais soltos → maior raio.
Assim a ordem de raios (do menor para o maior) é:
Passo 5
Conclusão direta em relação às alternativas:
- A menor raio é de
, não de nem de . Isso elimina (a) e (b). - A maior raio é de
, logo a alternativa (e) está correta. - As alternativas (c) e (d) são contraditórias com a ordem encontrada.
Resposta
e) a espécie
apresenta o maior raio iônico.