Explique o motivo do raio de um íon positivo ser menor que o raio do respectivo átomo.
Compare os seguintes elementos Sódio e Magnésio com relação as seguintes propriedade atômicas: raio, primeira energia de ionização, afinidade eletrônica e carga iônica mais comum.
Compare os seguintes elementos Sódio e Magnésio com relação as seguintes propriedade atômicas: raio, primeira energia de ionização, afinidade eletrônica e carga iônica mais comum.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- Entender por que o raio de um íon positivo é menor que o raio do átomo neutro correspondente.
- Comparar, para os elementos sódio e magnésio, quatro propriedades: raio atômico, primeira energia de ionização, afinidade eletrônica e carga iônica mais comum.
O conteúdo envolve tendências periódicas (variação de raio, energia de ionização e afinidade eletrônica ao longo do período) e conceito de raio iônico.
Passo 2
Quando um átomo perde um elétron para formar um cátion, a carga nuclear
permanece a mesma, mas o número de elétrons
diminui. Com menos repulsão entre elétrons e mesma atração do núcleo, a carga efetiva por elétron
aumenta, puxando as camadas eletrônicas para mais perto do núcleo. Consequentemente, o raio iônico fica menor que o raio atômico.
Passo 3
No mesmo período, o raio atômico diminui da esquerda para a direita porque o aumento de
sem ganho de nova camada faz
crescer e contrair as orbitais. Logo,
Passo 4
A primeira energia de ionização
é a energia necessária para remover o elétron mais externo. Como
tem maior
, prende melhor o elétron. Assim,
Passo 5
A afinidade eletrônica
mede a energia liberada ao adicionar um elétron. O sódio recebe o elétron na camada
semi-vazia com liberação moderada, enquanto o magnésio teria que colocar o elétron na 3p já parcialmente ocupada, liberando muito pouca energia (ou até exigindo energia). Portanto, em valor absoluto:
e de fato
e
Passo 6
A carga iônica mais comum reflete quantos elétrons o átomo tende a perder para atingir configuração de gás nobre:
perde 1 elétron →
.
perde 2 elétrons →
Resposta
- Raio atômico:
. - Primeira energia de ionização:
. - Afinidade eletrônica:
é mais exotérmica (≈ ) que (≈ ). - Carga iônica mais comum:
e .