A tabela a seguir completa as informações no primeiro e segundo períodos da Tabela Periódica e mostra os raios atômicos, em picometros, de alguns elementos:
Li 152 Be 111 B 88 C 77 N 70 O 66 F 64
Na 186 Mg 160 Al 143 Si 117 P 110 S 104 Cl 99
Note que, nas colunas verticais, os raios atômicos crescem de cima para baixo e, nas linhas horizontais, os raios atômicos crescem da direita para esquerda.
Explique por que o raio atômico do elemento sódio é maior do que o raio do elemento cloro.

Passo 1

O enunciado mostra os raios atômicos (em picômetros) de elementos do primeiro e segundo períodos e aponta duas tendências periódicas:
  1. Nas colunas (mesmo grupo), o raio cresce de cima para baixo.
  2. Nas linhas (mesmo período), o raio cresce da direita para a esquerda.
    Pergunta: por que o raio atômico de \mathrm{Na} é maior que o de \mathrm{Cl}? O conteúdo envolvido é a variação do raio atômico ao longo de um período, em função da carga nuclear efetiva e do número de camadas eletrônicas.

Passo 2

Observe na segunda linha da tabela os valores:
\mathrm{Na}\;186,\quad \mathrm{Mg}\;160,\quad \mathrm{Al}\;143,\quad \mathrm{Si}\;117,\quad \mathrm{P}\;110,\quad \mathrm{S}\;104,\quad \mathrm{Cl}\;99.
Isso mostra que, dentro do 3º período, o raio diminui conforme avançamos da esquerda \mathrm{Na} para a direita \mathrm{Cl}.

Passo 3

Em um mesmo período, todos os átomos têm o mesmo número de camadas eletrônicas. Ao mover-se de \mathrm{Na} Z=11 para \mathrm{Cl} Z=17, aumenta o número de prótons no núcleo, logo cresce a carga nuclear efetiva Z_\text{ef}, sem que haja aumento do efeito de blindagem por novas camadas.

Passo 4

O aumento de Z_\text{ef} faz com que o núcleo atraia os elétrons da camada de valência com mais força, aproximando-os e reduzindo o raio atômico. Assim, \mathrm{Cl} tem carga nuclear efetiva maior que \mathrm{Na} e, portanto, raio menor.

Resposta

O raio de \mathrm{Na} é maior do que o de \mathrm{Cl} porque, no mesmo período, \mathrm{Cl} possui mais prótons atraindo os elétrons da mesma camada com maior força (maior carga nuclear efetiva), o que diminui seu raio, ao passo que \mathrm{Na} tem carga efetiva menor e, por isso, mantém maior distância entre núcleo e elétrons.

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