Exercícios Resolvidos de Raio Atômico e Raio Iônico

Peter Atkins & Loretta Jones. Princípios da Química, 5ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2012, pp 41-exemplo 1.11.

Arranje cada um dos seguintes pares de íons na ordem crescente do raio iônico:

a) M g 2 + e C a 2 +

b) O 2 - e F -

Passo 1

a) Via de regra, para cátions do mesmo grupo, quanto maior o período na tabela periódica, maior o raio. Mas vamos ver um passo-a-passo.

Tabela periódica na mão pra descobrir o número atômico do magnésio e cálcio. Depois vamos fazer a distribuição eletrônica de cada um, retirar os elétrons pra ver a configuração eletrônica dos cátions e, finalmente, fazer um estudo do raio. Beleza?

M g :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2 ⏟ e l é t r o n s   d e   v a l ê n c i a 12  

C a :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2 ⏟ e l é t r o n s   d e   v a l ê n c i a 20  

Pra formar os cátions com duas cargas positivas, magnésio e cálcio perdem seus dois elétrons de valência:

M g 2 + :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   12  

C a 2 + :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   20  

Como o cátion do cálcio tem uma camada a mais na eletrosfera, seu raio deve ser maior que o do cátion de magnésio de mesma carga.

M g 2 + < C a 2 +

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

b) Como oxigênio e flúor estão no mesmo período, via de regra, quem tem maior carga nuclear efetiva tem menor raio. Vamos ver o passo-a-passo:

Primeiro a configuração dos átomos neutros:

O 8   :   1 s 2   2 s 2   2 p 4

F 9   :   1 s 2   2 s 2   2 p 5

E pra virar ânions, esses caras daí precisam ganhar elétrons. Pelo enunciado, o oxigênio deve ganhar dois elétrons e o flúor, um.

O 2 - 8   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6

F 9   - :   1 s 2   2 s 2   2 p 6

Beleza, as configurações eletrônicas estão iguaizinhas. Mas isso NÃO quer dizer que os átomos são iguais.

Como o flúor tem número atômico maior, ele atrai mais os elétrons em direção ao núcleo, diminuindo o raio iônico.

F - < O - 2

Resposta

a) M g 2 + < C a 2 +

b) F - < O - 2

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