O sal de cozinha ( \mathrm{NaC} \ell ) contém iodeto de potássio (KI) em concentrações muito pequenas pois traços do íon iodeto na dieta ajudam a prevenir o alargamento da glândula da tireóide.
Em relação aos íons presentes nesses sais, pode(m)-se afirmar.
I - Os íons \mathrm{Na}^{+}e \mathrm{K}^{+}pertencem ao mesmo período da Tabela Periódica.
II - O íon \mathrm{I}^{-}tem raio iônico maior que o íon \mathrm{C}^{-}, pois I^{-}tem um maior número de camadas.
III - O íon \mathrm{K}^{+}tem potencial de ionização maior que o íon \mathrm{I}^{-}, pois os elétrons do íon \mathrm{K}^{+}se encontram mais afastados do núcleo.
Está(ão) correta(s):
a) apenas I
b) apenas II
c) apenas III
d) apenas I e II
e) I, II e III

Passo 1

Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
  • O enunciado informa que o sal de cozinha é \mathrm{NaC}\ell e que há traços de \mathrm{KI}. Portanto os íons relevantes são \mathrm{Na}^{+}, \mathrm{C}\ell^{-} (cloreto), \mathrm{K}^{+} e \mathrm{I}^{-}.
  • O enunciado apresenta três afirmações e pede que se identifique quais são corretas:
    I - Os íons \mathrm{Na}^{+} e \mathrm{K}^{+} pertencem ao mesmo período da Tabela Periódica.
    II - O íon \mathrm{I}^{-} tem raio iônico maior que o íon \mathrm{C}\ell^{-}, pois \mathrm{I}^{-} tem um maior número de camadas.
    III - O íon \mathrm{K}^{+} tem potencial de ionização maior que o íon \mathrm{I}^{-}, pois os elétrons do íon \mathrm{K}^{+} se encontram mais afastados do núcleo.
Observação: no enunciado apareceu \mathrm{C}^{-}; como o sal é \mathrm{NaC}\ell e faz sentido falar de cloreto, vou interpretar esse símbolo como \mathrm{C}\ell^{-} (cloreto). A tarefa é decidir quais das afirmações I, II, III são corretas.

Passo 2

Análise da afirmação I.
  • Definição rápida: um período da Tabela Periódica é uma linha horizontal; elementos no mesmo período têm o mesmo número de camadas eletrônicas (mesmo principal número quântico máximo).
  • Identificar períodos:
    • O sódio, \mathrm{Na}, tem número atômico 11 e está no período 3 (camadas até n=3).
    • O potássio, \mathrm{K}, tem número atômico 19 e está no período 4 (camadas até n=4).
  • Conclusão: \mathrm{Na} e \mathrm{K} estão em períodos diferentes. O fato de ambos serem cátion (\mathrm{Na}^{+},\mathrm{K}^{+}) não muda o período do elemento de origem, pois a perda de elétron não altera o número de camadas preenchidas até níveis inferiores significativos.
Portanto a afirmação I é falsa.

Passo 3

Explicação e ensino sobre raio atômico/iónico e análise da afirmação II.
  • Conceito: o raio atômico/iónico é relacionado à distância média dos elétrons mais externos ao núcleo. Dois fatores principais que aumentam o raio ao descer um grupo: (1) aumento do número de camadas eletrônicas (maior n) e (2) maior blindagem eletrônica.
  • Anions ( \mathrm{X}^{-}) em geral têm raio maior que o átomo neutro correspondente, porque adiciona-se um elétron que aumenta repulsões eletrônicas e “incha” a nuvem eletrônica.
  • Comparação pedida: \mathrm{I}^{-} versus \mathrm{C}\ell^{-}.
    • O iodo ( \mathrm{I}) está no período 5 (nível eletrônico mais externo n=5), enquanto o cloro ( \mathrm{C}\ell) está no período 3 (nível mais externo n=3).
    • Logo, \mathrm{I}^{-} possui elétrons em camadas com número quântico principal maior que \mathrm{C}\ell^{-}, então sua nuvem eletrônica alcança distâncias maiores do núcleo.
  • Por isso é correto afirmar que \mathrm{I}^{-} tem raio iônico maior que \mathrm{C}\ell^{-}; a justificativa dada no enunciado — “pois \mathrm{I}^{-} tem um maior número de camadas” — está certeira e é a razão principal.
Portanto a afirmação II é verdadeira.

Passo 4

Explicação e ensino sobre potencial de ionização e análise da afirmação III.
  • Definição: potencial de ionização (energia de ionização) é a energia necessária para remover um elétron de uma espécie na fase gasosa. Quanto mais fortemente um elétron está ligado ao núcleo (maior atração efetiva), maior a energia de ionização.
  • Fatores que aumentam a energia de ionização:
    • Maior carga nuclear efetiva sobre o elétron removido (mais prótons atraindo, menos blindagem).
    • Menor distância média do elétron ao núcleo (menor número de camadas).
    • Menor repulsão eletrônica local.
  • Vamos comparar \mathrm{K}^{+} e \mathrm{I}^{-}:
    • A configuração eletrônica de \mathrm{K}^{+} é a de gás nobre \mathrm{Ar}: elétrons mais externos em n=3.
    • A configuração eletrônica de \mathrm{I}^{-} é a de gás nobre \mathrm{Xe}: elétrons mais externos em n=5.
    • Assim, os elétrons de \mathrm{K}^{+} estão em camadas mais internas (menor n) e mais fortemente ligados ao núcleo do que os elétrons de \mathrm{I}^{-}, que ocupam camadas mais externas e sofrem maior blindagem.
  • Consequência: remover um elétron de \mathrm{K}^{+} (para formar \mathrm{K}^{2+}) exige muito mais energia do que remover um elétron de \mathrm{I}^{-} (para formar \mathrm{I} neutro). Logo, de fato \mathrm{K}^{+} tem potencial de ionização maior do que \mathrm{I}^{-}.
  • Porém, a justificativa apresentada na afirmação III — “pois os elétrons do íon \mathrm{K}^{+} se encontram mais afastados do núcleo” — é equivocada: na realidade os elétrons de \mathrm{K}^{+} estão mais próximos do núcleo (menor distância) que os de \mathrm{I}^{-}. A razão correta para \mathrm{K}^{+} ter maior energia de ionização é justamente que seus elétrons estão mais próximos e menos blindados, não mais afastados.
Como a afirmação III combina uma conclusão correta (comparação das energias) com uma justificativa errada, a afirmação completa deve ser considerada falsa quando apresentada na forma “A, pois B” (já que o “pois B” é incorreto). Em muitas provas, uma afirmativa que contém a conclusão certa mas a justificativa errada é classificada como falsa.
Portanto a afirmação III, como escrita, é falsa.

Passo 5

Resumo e decisão final:
  • I é falsa.
  • II é verdadeira.
  • III é falsa (conclusão certa mas justificativa errada, então a afirmação é considerada falsa).
Assim, somente a afirmação II está correta.

Resposta

b) apenas II