Exercícios Resolvidos de Raio Atômico e Raio Iônico

USP - Lista 2 de Exercícios de Química Geral. Ligações. Questão 2.1.

Dê a configuração eletrônica para os seguintes íons: Li+, Ca2+, O2-, Br-, Fe3+, Ni2+. Compare, qualitativamente, o tamanho destes íons com os átomos neutros de origem.

Passo 1

Pra comparar o tamanho dos íons com seus átomos neutros, vamos sempre fazer a configuração eletrônica dos dois.

Lembrando sempre que a perda de elétrons diminui o raio e o ganho de elétrons aumenta o raio.

Quando a perda ou ganho de elétrons gera a ocupação de um nível antes desocupado ou a desocupação de um nível inteiro da eletrosfera, grandes mudanças são observadas. Caso contrário, as alterações no raio são pequenas.

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Passo 2

Para o lítio:

L i 3   :   1 s 2   2 s 1 ⏟

L i + 3   :   1 s 2

E a gente observa uma grande redução do raio devido a desocupação da camada de n = 2 .

Passo 3

Para o cálcio:

C a 20   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2 ⏟

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

E a gente observa uma grande redução do raio devido a desocupação da camada de n = 4 .

Passo 4

Para o oxigênio:

O 8   :   1 s 2   2 s 2   2 p 4

O 2 - 8   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6 ⏟

Como os novos elétrons foram alocados em um subnível que já estava ocupado, o aumento no raio é pequeno.

Passo 5

Para o bromo:

B r 35   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 5

B r - 35   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 6 ⏟

Como o novo elétron foi alocado em um subnível que já estava ocupado, o aumento no raio é pequeno.

Passo 6

Para o ferro:

F e 26   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   ⏟ 3 d 6

F e 2 + 26   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   3 d 6

F e 3 + 26   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   3 d 5

Do ferro neutro para o cátion +2 a gente vai observar uma redução grande do raio porque um nível da camada eletrônica foi desocupado. Já entre o Fe2+ e o Fe3+, ocorre uma redução pequena do raio.

Passo 7

Para o níquel:

N i 28   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   ⏟ 3 d 8

N i 2 + 28   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   3 d 8

Como a perda de elétrons acarretou na desocupação da quarta camada da eletrosfera, uma grande diminuição do raio é observada.

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