Responda a cada uma das seguintes questões com as respectivas justificativas:
Qual tem maior raio iônico, Br ou
?
Qual tem maior raio iônico, Br ou
Passo 1
O enunciado pergunta qual dos dois tem maior raio iônico:
(átomo neutro de bromo) ou
(ânion brometo).
Informações dadas/implícitas: e
têm o mesmo número de prótons no núcleo (
), mas diferem no número de elétrons:
tem
elétrons e
tem
elétrons (ganhou um elétron).
Informações dadas/implícitas:
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 ): quanto maior ) sentido pelos elétrons externos, mais fortemente eles são puxados para o núcleo e menor é o raio; se ) diminui, o raio aumenta.
Passo 3
Compare a situação de
e
usando os conceitos acima.
- Ambos têm
prótons; a diferença é que 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
é substancialmente maior que o de (ordem de grandeza: átomo neutro 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 ).
Passo 5
Conclusão final: pela razão física (maior repulsão eletrônica e menor
) por elétron em
), o raio de
é maior que o de
. Força isso na cabeça: ânions > átomos pais; cátions < átomos pais — é uma regra rápida que cai muito na prova.