Explique:
a variação dos raios covalentes ao longo da
série dos metais de transição ( Sc ao Zn ).
a variação dos raios covalentes ao longo da
Passo 1
O enunciado pede para explicar como varia o raio covalente ao longo da primeira série dos metais de transição, ou seja, de
a
. O conteúdo envolve periodicidade atômica, conceito de raio covalente, carga nuclear efetiva e blindagem eletrônica pelos elétrons do subnível
.
Passo 2
O raio covalente é definido como metade da distância entre dois átomos idênticos unidos por ligação covalente simples. Em termos qualitativos, esse raio reflete o “tamanho” do orbitai de valência. Dois fatores principais controlam essa dimensão: a carga nuclear efetiva
que atrai os elétrons de valência e o grau de blindagem (\emph{shielding}) oferecido pelos elétrons internos, especialmente os do subnível
.
Ao percorrer a série de até
, aumenta o número atômico
e, portanto, a carga nuclear verdadeira. Os elétrons
adicionados a cada passo não blindam bem a carga nuclear para os elétrons
, de modo que a carga nuclear efetiva
felt pelos elétrons de valência cresce gradualmente. Esse aumento de
faz com que o raio covalente se contraia.
Ao percorrer a série de
Passo 3
Na prática, observa-se uma diminuição quase contínua do raio covalente desde
até aproximadamente
. Essa contração é chamada de “contração dos metais de transição” e decorre da adição sucessiva de elétrons
que pouco blindam o núcleo, elevando
e puxando os elétrons de valência mais para perto do núcleo.
Passo 4
Após
, ao completar o subnível
(em
e
), os elétrons
passam a exercer maior repulsão entre si (efeito de emparelhamento) e a geometria eletrônica torna-se mais rígida. Isso alivia um pouco a contração, levando a um pequeno aumento ou estabilização do raio covalente de
para
.
Resposta
O raio covalente diminui de
a
devido ao aumento da carga nuclear efetiva não totalmente blindada pelos elétrons
. Depois de
, com o preenchimento completo do subnível
, há um leve aumento ou estabilização do raio covalente em direção a
, por conta do aumento da repulsão entre elétrons
já emparelhados.