Escolha o maior átomo ou o maior íon em cada um dos pares a seguir:
S ou \mathrm{S}^{2-}

Passo 1

O enunciado pede para escolher o maior entre duas espécies químicas: \mathrm{S} (enxofre neutro) e \mathrm{S}^{2-} (íon sulfeto). O objetivo é indicar qual delas tem maior raio (ou seja, é maior em tamanho). As informações explícitas do enunciado são apenas esses dois símbolos; não há figura ou tabela.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que determina o tamanho de um átomo ou íon — isto é, o raio atômico/iónico — de forma bem intuitiva e sem fórmulas complicadas. Três pontos importantes:
  1. O número de prótons no núcleo ( Z) atrai os elétrons para dentro: quanto maior Z, maior a atração nuclear.
  2. O número de elétrons ( e) cria repulsões entre elétrons; mais elétrons significam maior repulsão eletrônica, que tende a “inchar” a nuvem eletrônica.
  3. O efeito líquido sentido por cada elétron é chamado de carga nuclear efetiva, que podemos pensar qualitativamente como “o quanto o núcleo consegue puxar cada elétron depois de descontar as repulsões dos outros elétrons”. Uma forma simples de escrever isso é \;Z_{\text{eff}} \approx Z - S\;, onde S representa o efeito de blindagem (não vamos calcular S agora, só usar a ideia). Quanto menor Z_{\text{eff}} por elétron, menos apertada é a nuvem eletrônica e maior o raio.

Passo 3

Vamos contar prótons e elétrons nas duas espécies (a regra é: número atômico Z = número de prótons; carga = prótons − elétrons).
  • Para \mathrm{S}: o enxofre tem número atômico Z=16. Sendo neutro, o número de elétrons também é 16. Então prótons =16, elétrons =16.
  • Para \mathrm{S}^{2-}: o íon sulfeto tem carga -2, portanto ganhou dois elétrons a mais que o átomo neutro. Assim prótons =16, elétrons =16+2=18.

Passo 4

Interprete esses números com a ideia do passo anterior:
  • Ambos têm o mesmo número de prótons ( Z=16), ou seja, o núcleo “puxa” igualmente em ambos.
  • Porém \mathrm{S}^{2-} tem mais elétrons ( 18 contra 16). Esses elétrons extras aumentam a repulsão entre elétrons e reduzem a carga nuclear efetiva sentida por cada elétron. Resultado: a nuvem eletrônica do íon é menos apertada e tende a expandir mais do que a do átomo neutro.

Passo 5

Um outro argumento complementar (útil para a prova): quando um átomo ganha elétrons para formar um ânion, a adição de carga negativa aumenta o tamanho porque os elétrons adicionais ocupam orbitais semelhantes e empurram os elétrons já presentes para fora por repulsão. Também é conhecido experimentalmente que ânions são maiores que átomos neutros do mesmo elemento; cátions (perda de elétrons) são menores.
Exemplo concreto rápido para fixar: pense em \mathrm{Cl} e \mathrm{Cl}^{-}. O cloro neutro tem 17 elétrons; \mathrm{Cl}^{-} tem 18. Na prática \mathrm{Cl}^{-} é maior que \mathrm{Cl}. O mesmo raciocínio vale para \mathrm{S} vs \mathrm{S}^{2-}.

Passo 6

Conclusão direta com base nos argumentos: como \mathrm{S}^{2-} tem o mesmo número de prótons que \mathrm{S} mas mais elétrons (maior repulsão eletrônica e menor Z_{\text{eff}} por elétron), o raio de \mathrm{S}^{2-} é maior que o de \mathrm{S}.

Resposta

\mathrm{S}^{2-}

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