Escolha o maior átomo ou o maior íon em cada um dos pares a seguir:
S ou
S ou
Passo 1
O enunciado pede para escolher o maior entre duas espécies químicas:
(enxofre neutro) e
(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:
- O número de prótons no núcleo (
) atrai os elétrons para dentro: quanto maior , maior a atração nuclear. - O número de elétrons (
) cria repulsões entre elétrons; mais elétrons significam maior repulsão eletrônica, que tende a “inchar” a nuvem eletrônica. - 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
, onde representa o efeito de blindagem (não vamos calcular agora, só usar a ideia). Quanto menor 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
= número de prótons; carga = prótons − elétrons).
- Para
: o enxofre tem número atômico . Sendo neutro, o número de elétrons também é . Então prótons , elétrons . - Para
: o íon sulfeto tem carga , portanto ganhou dois elétrons a mais que o átomo neutro. Assim prótons , elétrons .
Passo 4
Interprete esses números com a ideia do passo anterior:
- Ambos têm o mesmo número de prótons (
), ou seja, o núcleo “puxa” igualmente em ambos. - Porém
tem mais elétrons ( contra ). 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
e
. O cloro neutro tem
elétrons;
tem
. Na prática
é maior que
. O mesmo raciocínio vale para
vs
.
Passo 6
Conclusão direta com base nos argumentos: como
tem o mesmo número de prótons que
mas mais elétrons (maior repulsão eletrônica e menor
por elétron), o raio de
é maior que o de
.