Explique as variações nos raios atômicos ou iônicos:
\mathrm{I}^{-}>\mathrm{I}^{+};

Passo 1

O enunciado pede para explicar por que o íon iodeto \mathrm{I}^- tem raio maior que o íon iodio \mathrm{I}^+. O conteúdo envolve variações de raio iônico em função da carga elétrica e da configuração eletrônica, usando os conceitos de carga nuclear efetiva e repulsão eletrônica.

Passo 2

Definimos raio iônico como a distância média entre o núcleo e a última camada de elétrons em um íon. Em geral, ao ganhar elétrons, um átomo forma um ânion com raio maior que o átomo neutro, e ao perder elétrons, forma um cátion com raio menor. A explicação se baseia em dois fatores principais: carga nuclear efetiva ( Z_{\mathrm{eff}}) e repulsão entre elétrons.

Passo 3

Analisamos a configuração eletrônica de cada espécie:
\begin{aligned} \mathrm{I}^-\!:&\quad Z=53,\quad\text{elétrons}=54,\quad[\mathrm{Kr}]\,4d^{10}5s^2 5p^6,\\\ \mathrm{I}^+\!:&\quad Z=53,\quad\text{elétrons}=52,\quad[\mathrm{Kr}]\,4d^{10}5s^2 5p^4. \end{aligned}éé
Ou seja, \mathrm{I}^- ganha um elétron na camada 5p e \mathrm{I}^+ perde dois elétrons nessa mesma camada.

Passo 4

Quando o íon ganha elétrons (ânion), a repulsão entre elétrons na camada externa aumenta e cada elétron “sente” uma carga nuclear efetiva menor, pois há mais elétrons para protegerem uns aos outros do núcleo. Em contraste, ao formar um cátion, removem-se elétrons, diminuindo a repulsão eletrônica e fazendo com que os elétrons restantes sejam atraídos com mais força pelo núcleo, ou seja, Z_{\mathrm{eff}} por elétron aumenta.

Passo 5

Como consequência, \mathrm{I}^- fica mais “inchado” pela maior repulsão eletrônica e menor Z_{\mathrm{eff}} por elétron, enquanto \mathrm{I}^+ se comprime pelo aumento da atração nuclear sobre um número reduzido de elétrons. Portanto,
\mathrm{I}^- > \mathrm{I}^+\,.

Resposta

\mathrm{I}^- > \mathrm{I}^+
porque o ganho de elétrons em \mathrm{I}^- aumenta a repulsão eletrônica e diminui a carga nuclear efetiva por elétron, levando a um raio maior, ao passo que a perda de elétrons em \mathrm{I}^+ reduz a repulsão e aumenta a atração nuclear, resultando em um raio menor.

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