Responda a cada uma das seguintes questões com as respectivas justificativas:
Qual tem maior raio iônico, Br ou \mathrm{Br}^{-}?

Passo 1

O enunciado pergunta qual dos dois tem maior raio iônico: \mathrm{Br} (átomo neutro de bromo) ou \mathrm{Br}^{-} (ânion brometo).
Informações dadas/implícitas: \mathrm{Br} e \mathrm{Br}^{-} têm o mesmo número de prótons no núcleo ( Z=35), mas diferem no número de elétrons: \mathrm{Br} tem 35 elétrons e \mathrm{Br}^{-} tem 36 elétrons (ganhou um elétron).

Passo 2

O que é “raio atômico/iónico” e o que determina seu tamanho?
  • O raio é, de forma prática, a distância média entre o núcleo e a “borda” da nuvem eletrônica externa. Não há um limite rígido, mas é uma medida do tamanho da nuvem eletrônica.
  • Duas forças concorrem: a atração coulombiana do núcleo (prótons) sobre os elétrons, que tende a puxar a nuvem para dentro, e a repulsão entre elétrons, que tende a expandir a nuvem.
  • Uma forma útil de pensar é pelo conceito qualitativo de carga nuclear efetiva \(Z_{\text{eff}}): quanto maior \(Z_{\text{eff}}) sentido pelos elétrons externos, mais fortemente eles são puxados para o núcleo e menor é o raio; se \(Z_{\text{eff}}) diminui, o raio aumenta.

Passo 3

Compare a situação de \mathrm{Br} e \mathrm{Br}^{-} usando os conceitos acima.
  • Ambos têm Z=35 prótons; a diferença é que \mathrm{Br}^{-} tem um elétron a mais.
  • Ao adicionar um elétron, aumentam as repulsões elétron–elétron na camada externa. Com o mesmo núcleo puxando, cada elétron externo “sente” uma carga nuclear efetiva menor (porque há mais blindagem/repulsão entre elétrons).
  • Resultado físico: a nuvem eletrônica se expande para reduzir repulsão, logo o ânion fica maior que o átomo neutro.

Passo 4

Observação prática e memória para a prova (dica rápida):
  • Em geral, ao formar ânions (ganho de elétrons) o raio aumenta; ao formar cátions (perda de elétrons) o raio diminui. Isso vale para halogênios como o bromo também.
  • Se quiser um número para ter noção: valores experimentais mostram que o raio de \mathrm{Br}^{-} é substancialmente maior que o de \mathrm{Br} (ordem de grandeza: átomo neutro \sim\!10^2 pm; ânion tipicamente bem maior), mas para responder a questão conceitualmente não é preciso decorar o valor exato — basta saber o efeito da adição de elétron sobre repulsão e \(Z_{\text{eff}}).

Passo 5

Conclusão final: pela razão física (maior repulsão eletrônica e menor \(Z_{\text{eff}}) por elétron em \mathrm{Br}^{-}), o raio de \mathrm{Br}^{-} é maior que o de \mathrm{Br}. Força isso na cabeça: ânions > átomos pais; cátions < átomos pais — é uma regra rápida que cai muito na prova.

Resposta

\;r(\mathrm{Br}^{-})>r(\mathrm{Br})

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