Explique como variam ao seguir pela tabela periódica, as seguintes propriedades dos elementos: Justifique as tendências observadas.
(d) Raios iônico e covalente.
(d) Raios iônico e covalente.
Passo 1
O enunciado pede para explicar como variam, ao longo da tabela periódica, os raios iônico e covalente. O conteúdo envolve tendências periódicas controladas pelo número atômico
, pelo efeito de blindagem dos elétrons internos e pelo número quântico principal
.
Passo 2
Definimos as duas grandezas físicas:
O raio covalente de um átomo é metade da distância entre dois átomos idênticos ligados por uma ligação simples em uma molécula diatômica.
O raio iônico de um íon é o raio efetivo que esse íon ocupa em um cristal iônico, estimado a partir das distâncias entre centros iônicos.
O raio covalente de um átomo é metade da distância entre dois átomos idênticos ligados por uma ligação simples em uma molécula diatômica.
O raio iônico de um íon é o raio efetivo que esse íon ocupa em um cristal iônico, estimado a partir das distâncias entre centros iônicos.
Passo 3
Variação do raio covalente ao longo de um período
Ao percorrer um período da esquerda para a direita, o número atômico aumenta sem que haja acréscimo significativo no número quântico principal dos elétrons de valência. O aumento de
eleva a carga nuclear efetiva
sentida pelos elétrons externos, aproximando-os do núcleo e diminuindo o raio covalente.
Ao percorrer um período da esquerda para a direita, o número atômico
em que
é a blindagem pelos elétrons internos, quase constante no mesmo período.
Passo 4
Variação do raio covalente ao longo de um grupo
Descendo um grupo, cada elemento adiciona uma camada eletrônica, aumentando o número quântico principal dos elétrons de valência. Esse acréscimo de orbitais faz com que a distância média ao núcleo cresça, elevando o raio covalente, mesmo que
também aumente.
Descendo um grupo, cada elemento adiciona uma camada eletrônica, aumentando o número quântico principal
Passo 5
Variação do raio iônico ao longo de um período
Para íons de mesmo número de elétrons (série isoeletrônica), o raio iônico diminui quando aumenta, pois a maior carga nuclear atrai os elétrons com mais força. Além disso, cátions (perda de elétrons) têm raio menor que o átomo neutro correspondente, e ânions (ganho de elétrons) têm raio maior. No geral, à medida que se vai da esquerda (cátions) para a direita (ânions) de um período, observa-se uma diminuição do raio iônico nos cátions até certo ponto, seguida de um ligeiro aumento para os ânions devido à repulsão eletrônica acrescida.
Para íons de mesmo número de elétrons (série isoeletrônica), o raio iônico diminui quando
Passo 6
Variação do raio iônico ao longo de um grupo
Descendo um grupo, assim como no caso covalente, cada íon adiciona um nível eletrônico (maior ), de modo que o raio iônico cresce regularmente de cima para baixo, pois os elétrons externos ocupam camadas mais distantes do núcleo.
Descendo um grupo, assim como no caso covalente, cada íon adiciona um nível eletrônico (maior
Resposta
O raio covalente e o raio iônico diminuem da esquerda para a direita em um mesmo período, devido ao aumento da carga nuclear efetiva, e aumentam de cima para baixo em um mesmo grupo, em razão da inclusão de níveis eletrônicos adicionais.