Organize os elementos dos seguintes conjuntos na ordem decrescente do raio atômico:
cobalto, titânio e crômio
cobalto, titânio e crômio
Passo 1
O que o enunciado pede: organizar os elementos cobalto, titânio e crômio na ordem decrescente do raio atômico (do maior para o menor).\n
Informações dadas explicitamente: os três nomes dos elementos — cobalto, titânio e crômio — e nada mais. Não há figura ou tabela; vou usar informações padrão da tabela periódica (posição e configuração eletrônica) para resolver.
Informações dadas explicitamente: os três nomes dos elementos — cobalto, titânio e crômio — e nada mais. Não há figura ou tabela; vou usar informações padrão da tabela periódica (posição e configuração eletrônica) para resolver.
Passo 2
O que é “raio atômico” e qual definição vamos usar aqui:
Explicação didática: o raio atômico é uma noção de quão “grande” é um átomo. Existem vários tipos (covalente, iônico, metálico), mas para metais de transição a referência comum é o raio metálico. Na prova, o que importa é compreender a tendência: como o tamanho muda ao passar por um período ou coluna da tabela periódica.
Passo 3
Posições na tabela periódica (dados usados daqui):
Todos estão no mesmo período (período
) da tabela periódica. Isso é importante porque, quando compostos estão no mesmo período, comparar o efeito do número atômico
nos permite prever o raio.
Passo 4
Configurações eletrônicas relevantes (vou mostrar para entender como os elétrons ocupam níveis e como isso afeta o tamanho):
Breve explicação: ao atravessar um mesmo período, o número de prótons no núcleo aumenta (
aumenta). Os elétrons adicionados entram principalmente nos orbitais
e
. Esses elétrons
não fazem um bom trabalho de blindagem (screening) dos prótons para os elétrons mais externos, então o aumento do
puxa os elétrons para mais perto (átomo menor).
Passo 5
Conceito-chave: carga nuclear efetiva (
) e blindagem
onde
é o número de prótons e
é a constante de blindagem (quantifica quanto os outros elétrons “protegem” o elétron considerado do núcleo). Ensino prático: quanto maior
, mais fortemente o núcleo atrai os elétrons e menor tende a ser o raio atômico. Elétrons em orbitais
têm blindagem pobre, então ao acrescentar prótons ao atravessar o período,
aumenta de modo apreciável e o átomo contrai.
Passo 6
Aplicando a regra geral aos nossos três elementos:
- O titânio (
) está mais à esquerda no período; tem menor entre os três, logo menor atração nuclear efetiva sobre os elétrons externos — tende a ter maior raio. - O crômio (
) tem maior que o do titânio, então sua atração nuclear efetiva é maior e o raio é menor que o do titânio. - O cobalto (
) tem ainda maior; portanto, espera-se que tenha o menor raio entre os três.
Comentário sobre anomalias: há pequenas irregularidades entre vizinhos (por exemplo configuração eletrônica especial do crômio,
), mas essa anomalia não inverte a tendência geral de contração do raio da esquerda para a direita neste caso específico.
Passo 7
Comparação numérica (valores típicos de raio metálico, para verificação e fixação — números aproximados em pictômetros,
):
Esses valores confirmam a ordem prevista qualitativamente: titânio é o maior, seguido por crômio, e cobalto é o menor.
Passo 8
Dica prática para a prova (memorização e uso rápido): quando os elementos estão no mesmo período, espere que o raio diminua da esquerda para a direita. Se são metais de transição (onde entram elétrons
), lembre que os elétrons
blindam mal, reforçando a contração. Assim, basta olhar quem está mais à esquerda → maior raio; mais à direita → menor raio.