O que é o efeito do par inerte e como ele afeta os compostos de elementos do bloco p?

Passo 1

Beleza, então o enunciado pede pra gente entender o que é o “efeito do par inerte” e de que jeito ele muda o comportamento dos elementos do bloco p. O conteúdo é da química inorgânica, mais especificamente propriedades periódicas e estados de oxidação. Pra resolver precisaremos lembrar de configuração eletrônica, estabilidade dos elétrons s² e pⁿ, e um pouquinho de conceito de energia de ionização e efeitos relativísticos (mas de um jeito simples).

Passo 2

Primeiro, o que é esse tal “par inerte”?
  • Elementos do bloco p têm, na sua camada de valência, dois elétrons no subnível s (que formam esse “par s²”) e depois vêm os elétrons do subnível p (p.ex. ns² np¹–⁶).
  • O “efeito do par inerte” é a tendência dos elétrons s² mais internos ficarem “presos” ao átomo e não participarem da ligação química ou da oxidação. Ou seja, em vez de usar todo mundo os elétrons ns²npⁿ para formar ligações, o par ns² age como se fosse inerte (não quisesse sair daí).

Passo 3

Por que isso acontece?
  1. Atração mais forte: conforme a gente desce o grupo (elementos mais pesados), a carga nuclear efetiva aumenta e o par s² fica mais agarrado ao núcleo.
  2. Efeito relativístico (mais relevante em elementos pesados): os elétrons s ficam ainda mais “contratados” e estabilizados, então é preciso mais energia pra tirá-los.
  3. Resultado prático: os estados de oxidação mais baixos (que não usam o par s²) ficam mais estáveis do que os mais altos (que exigiriam o uso desses dois elétrons).

Passo 4

Como isso afeta compostos do bloco p?
  • No grupo 13, esperaríamos M³⁺ (ns²np¹), mas vemos muito M⁺ em In e Tl (por ex., TlCl é estável).
  • No grupo 14, o estado +4 (usando ns²np²) vai perdendo importância para o +2 (que deixa o par s² descansando). Pb²⁺ é muito mais estável que Pb⁴⁺.
  • No grupo 15, Sb(III) é mais comum que Sb(V), e Bi³⁺ mais estável que Bi⁵⁺.
  • E assim por diante nos grupos 16 e 17 para os elementos pesados.

Passo 5

Resumo rápido do conteúdo usado:
  • Configuração eletrônica (ns²npⁿ)
  • Energia de ionização crescente para os elétrons s
  • Relação entre estabilidade de estados de oxidação e uso (ou não) do par s²
  • Exemplos práticos nos grupos 13–17

Resposta

O efeito do par inerte é a tendência dos dois elétrons s² na camada de valência dos elementos do bloco p, especialmente os mais pesados, ficarem “presas” ao núcleo e não participarem de ligações. Isso faz com que os estados de oxidação mais baixos (que deixam o par s² sem usar) sejam mais estáveis do que os mais altos (que exigiriam o uso desses elétrons).

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