O rubídio é utilizado nas células fotoelétricas e o silício na fabricação de artefatos microeletrônicos. Comparando esses elementos, é correto afirmar que
a) o silício possui maior raio atômico.
b) o silício apresenta maior afinidade eletrônica.
c) o rubídio possui maior energia de ionização.
d) o silício é menos eletronegativo.
e) o rubídio apresenta menor tendência a perder elétrons.

Passo 1

O enunciado pede para comparar o rubídio e o silício e assinalar qual das afirmações (a)–(e) é correta. As informações relevantes (explícitas ou inferidas) são:
  • Os elementos a comparar são o rubídio ( \mathrm{Rb}) e o silício ( \mathrm{Si}).
  • As alternativas a avaliar são:
    (a) o silício possui maior raio atômico;
    (b) o silício apresenta maior afinidade eletrônica;
    (c) o rubídio possui maior energia de ionização;
    (d) o silício é menos eletronegativo;
    (e) o rubídio apresenta menor tendência a perder elétrons.
  • Não há outros dados numéricos no enunciado; portanto vou usar conceitos e tendências da tabela periódica e valores típicos de referência para comparar esses dois elementos.

Passo 2

Explicando o que são e as tendências: raio atômico.
  • Definição: o raio atômico é uma medida do “tamanho” do átomo; em termos práticos pode-se usar raio covalente ou atômico. É influenciado pela atração do núcleo pelos elétrons e pelo efeito de blindagem (screening) dos elétrons internos.
  • Tendência na tabela periódica: o raio atômico aumenta quando descemos um grupo (mais camadas eletrônicas) e diminui quando vamos da esquerda para a direita ao longo de um período (maior carga nuclear efetiva atrai os elétrons com mais força).
  • Aplicando a \mathrm{Rb} e \mathrm{Si}:
    • \mathrm{Rb} está no grupo 1 (alcalinos), período 5 — tem muitas camadas e, portanto, raio grande.
    • \mathrm{Si} está no grupo 14, período 3 — menos camadas, raio bem menor.
  • Valores típicos de referência (apenas para comparar): raio atômico de \mathrm{Si} cerca de 111\\ \text{pm}; de \mathrm{Rb} cerca de 248\\ \text{pm}. Assim, \mathrm{Rb} tem muito maior raio que \mathrm{Si}.
  • Conclusão parcial: a alternativa (a) “o silício possui maior raio atômico” é falsa.

Passo 3

Explicando afinidade eletrônica e comparando.
  • Definição: afinidade eletrônica é a energia liberada quando um átomo neutro captura um elétron formando um ânion. Em termos práticos, quanto maior (mais positiva) a afinidade eletrônica, maior a tendência do átomo a ganhar um elétron.
  • Tendência qualitativa: não existe uma regra tão simples e regular quanto para raios ou energias de ionização, mas em geral não-metais (à direita da tabela) têm afinidades eletrônicas maiores que metais alcalinos (à esquerda, especialmente os da parte inferior).
  • Aplicando: \mathrm{Si} (um metaloide/semimetal) tem afinidade eletrônica maior que \mathrm{Rb} (metal alcalino). Valores típicos: afinidade eletrônica de \mathrm{Si} 134\\ \text{kJ/mol}; de \mathrm{Rb} 47\\ \text{kJ/mol}. Esses números mostram que \mathrm{Si} liberta bem mais energia ao ganhar um elétron do que \mathrm{Rb}.
  • Conclusão: a alternativa (b) “o silício apresenta maior afinidade eletrônica” é correta.

Passo 4

Explicando energia de ionização e verificando (c).
  • Definição: energia de ionização (primeira) é a energia necessária para retirar o elétron mais externo de um átomo neutro no estado gasoso. Quanto maior essa energia, mais difícil é remover um elétron.
  • Tendência: a energia de ionização aumenta ao mover-se para a direita num período (maior carga nuclear efetiva) e diminui ao descer um grupo (elétrons mais afastados do núcleo, mais blindagem).
  • Aplicando: \mathrm{Rb} (grupo 1, período 5) tem energia de ionização baixa; \mathrm{Si} (grupo 14, período 3) tem energia de ionização bem maior. Valores típicos: primeira energia de ionização de \mathrm{Rb} 403\\ \text{kJ/mol}; de \mathrm{Si} 786\\ \text{kJ/mol}.
  • Conclusão: a alternativa (c) “o rubídio possui maior energia de ionização” é falsa (é justamente o oposto).

Passo 5

Explicando eletronegatividade e verificando (d).
  • Definição: eletronegatividade é a tendência de um átomo em atrair os elétrons de uma ligação química. Valores comumente usados: escala de Pauling.
  • Tendência: eletronegatividade aumenta da esquerda para a direita numa linha e diminui de cima para baixo num grupo.
  • Aplicando: \mathrm{Si} é mais eletronegativo que \mathrm{Rb}. Valores de referência na escala de Pauling: \chi(\mathrm{Si}) \approx 1{,}90; \chi(\mathrm{Rb}) \approx 0{,}82.
  • Conclusão: a alternativa (d) “o silício é menos eletronegativo” é falsa (na verdade \mathrm{Si} é mais eletronegativo que \mathrm{Rb}).

Passo 6

Analisando a tendência a perder elétrons e verificando (e).
  • Interpretação: “tendência a perder elétrons” está relacionada à facilidade de ionização — átomos com baixa energia de ionização perdem elétrons facilmente (metais alcalinos, por exemplo).
  • Aplicando: \mathrm{Rb} tem baixa energia de ionização e, portanto, alta tendência a perder elétrons (forma \mathrm{Rb}^+ facilmente). Dizer que " \mathrm{Rb} apresenta menor tendência a perder elétrons" é o oposto do que ocorre.
  • Conclusão: a alternativa (e) é falsa.

Passo 7

Resumo das conclusões sobre cada alternativa:
  • (a) Falsa — \mathrm{Rb} tem maior raio que \mathrm{Si}.
  • (b) Verdadeira — \mathrm{Si} tem afinidade eletrônica maior que \mathrm{Rb}.
  • (c) Falsa — \mathrm{Si} tem maior energia de ionização que \mathrm{Rb}.
  • (d) Falsa — \mathrm{Si} é mais eletronegativo que \mathrm{Rb}.
  • (e) Falsa — \mathrm{Rb} tem maior tendência a perder elétrons (não menor).

Resposta

b

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