1. (ProfSM) Considerando os elementos químicos abaixo, assinale a alternativa em que a comparação de propriedades está correta:
    A) 1{ }^{\text {a }} energia de ionização: { }_{5} \mathrm{~B}>{ }_{4} \mathrm{Be}.
    B) 1{ }^{\mathrm{a}} Afinidade eletrônica: { }_{17} \mathrm{Cl}>{ }_{9} \mathrm{~F}.
    C) Raio iônico: { }_{15} \mathrm{P}^{3-}<{ }_{16} \mathrm{~S}^{2-}.
    D) Carga nuclear efetiva: { }_{12} \mathrm{Mg}^{2+}<{ }_{12} \mathrm{Mg}^{0}.
    E) Número de elétrons na camada externa: { }_{24} \mathrm{Cr}={ }_{28} \mathrm{Ni}.

Passo 1

O enunciado pede para comparar, entre pares de átomos ou íons, cinco propriedades periódicas:
– primeira energia de ionização;
– afinidade eletrônica;
– raio iônico;
– carga nuclear efetiva;
– número de elétrons na camada externa.
O conteúdo é tabela periódica e tendências de propriedades ao longo de um período ou em uma série isoeletrônica.

Passo 2

Analisando a alternativa A (primeira energia de ionização: \mathrm{B}>\mathrm{Be}):
A energia de ionização tende a aumentar da esquerda para a direita num mesmo período, mas há uma pequena exceção entre Be e B. De fato,
\mathrm{IE}(\mathrm{Be})\approx9{,}32\:\mathrm{eV},\quad \mathrm{IE}(\mathrm{B})\approx8{,}30\:\mathrm{eV},
pois em B o elétron removido sai de um orbital 2p menos fortemente ligado do que o 2s de Be. Logo, \mathrm{IE}(\mathrm{Be})>\mathrm{IE}(\mathrm{B}) e A é falsa.

Passo 3

Analisando a alternativa B (afinidade eletrônica: \mathrm{Cl}>\mathrm{F}):
A afinidade eletrônica costuma aumentar da esquerda para a direita, mas F sofre repulsões extras no pequeno orbital 2p, de modo que
\mathrm{EA}(\mathrm{Cl})\approx349\:\mathrm{kJ/mol},\quad \mathrm{EA}(\mathrm{F})\approx328\:\mathrm{kJ/mol}.
Isso faz com que \mathrm{EA}(\mathrm{Cl})>\mathrm{EA}(\mathrm{F}). Portanto, B é verdadeira.

Passo 4

Analisando a alternativa C (raio iônico: \mathrm{P}^{3-}<\mathrm{S}^{2-}): \mathrm{P}^{3-} e \mathrm{S}^{2-} são isoeletrônicos (18 elétrons), mas \mathrm{P}^{3-} tem carga nuclear efetiva menor Z=15 do que \mathrm{S}^{2-} Z=16, então os elétrons ficam menos “puxados” e o raio de \mathrm{P}^{3-} é maior que o de \mathrm{S}^{2-}. Logo, C é falsa.

Passo 5

Analisando a alternativa D (carga nuclear efetiva: \mathrm{Mg}^{2+}<\mathrm{Mg}^0):
A carga nuclear efetiva aproximada é Z_\mathrm{ef}=Z-S. Em \mathrm{Mg}^{2+} há menos elétrons (10) para mesmo Z=12, então o screening S é menor e Z_\mathrm{ef}(\mathrm{Mg}^{2+})>Z_\mathrm{ef}(\mathrm{Mg}^0). A afirmação é falsa.

Passo 6

Analisando a alternativa E (número de elétrons na camada externa: \mathrm{Cr}=\mathrm{Ni}): \mathrm{Cr} tem configuração [\mathrm{Ar}]3d^5 4s^1, somando 6 elétrons de valência; \mathrm{Ni} tem [\mathrm{Ar}]3d^8 4s^2, somando 10 elétrons de valência. São diferentes, então E é falsa.

Resposta

B