Justifique a presença de elementos metálicos em grupos em que os primeiros elementos são não-matais, por exemplo o grupo 14 .

Passo 1

O enunciado pergunta por que, no mesmo grupo da Tabela Periódica em que os primeiros elementos são não-metais (por exemplo, o grupo 14 com C e Si), aparecem também elementos metálicos (Sn e Pb). O conteúdo envolve tendências periódicas de raio atômico, energia de ionização e eletronegatividade, e como essas propriedades determinam o caráter metálico.

Passo 2

Caráter metálico significa a facilidade que o átomo tem de perder elétrons e formar cátions, além de exibir condutividade elétrica e maleabilidade. Em termos gerais, quanto mais frouxamente ligados estiverem os elétrons da camada de valência, maior será essa tendência metálica.

Passo 3

Descendo um grupo da Tabela Periódica, acrescentam-se camadas eletrônicas, de modo que o raio atômico r aumenta. Ao mesmo tempo, o efeito de blindagem dos elétrons internos se torna mais intenso, reduzindo a atração efetiva do núcleo sobre os elétrons da camada externa. Consequentemente, a primeira energia de ionização E_i e a eletronegatividade \chi diminuem ao descer o grupo.

Passo 4

Com E_i menor e \chi menor, fica mais fácil para o átomo ceder elétrons, característica típica de metais. Elétrons mais livres favorecem ligações metálicas (onde os elétrons de valência são deslocalizados) e conferem propriedades como condutividade e maleabilidade.

Passo 5

No grupo 14 observa-se exatamente isso:
\mathrm{C} e \mathrm{Si} têm raio pequeno, E_i e \chi altos, comportando-se como não-metais ou semicondutores.
\mathrm{Ge} já é um semimetal, com caráter intermediário.
\mathrm{Sn} e \mathrm{Pb} têm raio maior, E_i e \chi bem menores, comportando-se como metais típicos.

Resposta

A presença de elementos metálicos em grupos cujos primeiros membros são não-metais se deve ao aumento do raio atômico e ao maior efeito de blindagem ao descer o grupo, o que reduz a energia de ionização e a eletronegatividade. Isso torna os elétrons de valência mais frouxos, favorecendo a perda de elétrons, a formação de ligações metálicas e, portanto, o caráter metálico nos elementos mais pesados.

Exercícios relacionados