Explique as variações nos raios atômicos ou iônicos:
\mathrm{Ca}^{2+}>\mathrm{Mg}^{2+}>\mathrm{Be}^{2+};

Passo 1

O enunciado pede para explicar por que, entre os cátions do grupo 2, o raio iônico obedece
\mathrm{Ca}^{2+} > \mathrm{Mg}^{2+} > \mathrm{Be}^{2+}.
O conteúdo envolve tendências periódicas de raios iônicos: número de camadas eletrônicas e efeito da carga nuclear efetiva.

Passo 2

Vamos comparar o número de níveis (camadas) eletrônicos ocupados em cada cátion, a partir da configuração eletrônica:
\mathrm{Be}^{2+} elimina elétrons do subnível 2s ficando com
\mathrm{Be}^{2+}: 1s^2\quad(\text{1 camada}, n=1).
\mathrm{Mg}^{2+} elimina elétrons do 3s ficando com
\mathrm{Mg}^{2+}: 1s^2\,2s^2\,2p^6\quad(\text{2 camadas}, n=2).
\mathrm{Ca}^{2+} elimina do 4s ficando com
\mathrm{Ca}^{2+}: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\quad(\text{3 camadas}, n=3).

Passo 3

Em geral o raio iônico cresce com o número quântico principal n, pois os elétrons mais externos ocupam camadas mais distantes do núcleo. Embora a carga nuclear efetiva Z_{\mathrm{ef}} aumente ao descer o grupo, o acréscimo de uma camada eletrônica (passar de n=1 para n=2 e depois n=3) provoca aumento muito maior no raio médio do que o reforço da atração nuclear.

Resposta

Por terem, respectivamente, 3, 2 e 1 camadas ocupadas, os raios iônicos seguem
\mathrm{Ca}^{2+} > \mathrm{Mg}^{2+} > \mathrm{Be}^{2+}\;.

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