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.
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 (
) e o silício ( ). - 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
e : -
está no grupo 1 (alcalinos), período 5 — tem muitas camadas e, portanto, raio grande. -
está no grupo 14, período 3 — menos camadas, raio bem menor.
-
- Valores típicos de referência (apenas para comparar): raio atômico de
cerca de ; de cerca de . Assim, tem muito maior raio que . - 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:
(um metaloide/semimetal) tem afinidade eletrônica maior que (metal alcalino). Valores típicos: afinidade eletrônica de ≈ ; de ≈ . Esses números mostram que liberta bem mais energia ao ganhar um elétron do que . - 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:
(grupo 1, período 5) tem energia de ionização baixa; (grupo 14, período 3) tem energia de ionização bem maior. Valores típicos: primeira energia de ionização de ≈ ; de ≈ . - 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:
é mais eletronegativo que . Valores de referência na escala de Pauling: ; . - Conclusão: a alternativa (d) “o silício é menos eletronegativo” é falsa (na verdade
é mais eletronegativo que ).
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:
tem baixa energia de ionização e, portanto, alta tendência a perder elétrons (forma facilmente). Dizer que " 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 —
tem maior raio que . - (b) Verdadeira —
tem afinidade eletrônica maior que . - (c) Falsa —
tem maior energia de ionização que . - (d) Falsa —
é mais eletronegativo que . - (e) Falsa —
tem maior tendência a perder elétrons (não menor).
Resposta
b