(a) Entre os elementos não metálicos a variação no raio atômico ao mudarmos para uma posição à esquerda ou a direita em um período é menor que a variação ao descermos num grupo. Explique essas observações. (b) Coloque os seguintes átomos em ordem crescente de raio atômico: Si, S, Ge, Se.

Passo 1

O enunciado pede (a) explicar por que, entre os não-metálicos, a mudança no raio atômico ao mover-se pela linha (período) é menor do que ao descer uma coluna (grupo) da tabela periódica; e (b) ordenar os átomos Si, S, Ge e Se em ordem crescente de raio atômico. O conteúdo envolve as tendências periódicas de raio atômico, conceitos de carga nuclear efetiva e número quântico principal.

Passo 2

Para deslocar-se da esquerda para a direita numa mesma linha (período), os átomos acrescentam prótons no núcleo, aumentando a carga nuclear efetiva l(Zrm effr). Como os elétrons de valência ocupam o mesmo nível principal ( n fixo) e o aumento do efeito de blindagem é pequeno, o núcleo atrai os elétrons com mais força e o raio atômico decresce. Essa variação, porém, é moderada porque não há mudança de camada eletrônica.
Ao descer numa coluna (grupo), aumenta o número quântico principal n, ou seja, acrescenta-se uma camada eletrônica inteira. Cada nova camada fica muito mais afastada do núcleo, pois os elétrons internos exercem forte blindagem. Isso causa um aumento substancial do raio atômico de um período ao seguinte.

Passo 3

Comparando as duas variações:
– Na mesma linha, a diminuição de raio ocorre por aumento moderado de Zrm eff sem mudança de n.
– Na mesma coluna, o aumento de n domina e gera expansão muito maior do raio.
Logo, a variação descendo o grupo é maior que a variação ao percorrer o período.

Passo 4

Usando valores típicos de raio covalente (em pm):
Sapprox103, Siapprox111, Seapprox116, Geapprox122.
Logo, em ordem crescente de raio:
S < Si < Se < Ge

Resposta

(a) Ao avançar da esquerda para a direita num período, aumenta a carga nuclear efetiva sem mudar o nível quântico principal, provocando pequena diminuição do raio. Ao descer um grupo, sobe o número quântico principal e adiciona-se uma camada eletrônica, o que causa grande aumento do raio.
(b) S < Si < Se < Ge

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