Exercícios Resolvidos de Raio Atômico e Raio Iônico

Peter Atkins & Loretta Jones. Princípios da Química, 5ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2012, pp 52-1.90.

Qual dos íons de cada par tem o maior raio:

  1. Ca2+, Ba2+
  2. As3-, Se2-
  3. Sn2+, Sn4+

Passo 1

a) Tabela periódica na mão pra ver que cálcio e bário estão na mesma família, mas enquanto o Ca está no 4º período, o Ba está no 6º. Com mais níveis na eletrosfera, o Ba tem raio atômico maior e o cátion Ba2+ é maior que o cátion Ca2+

A gente também pode ver isso fazendo a configuração eletrônica dos dois:

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

B a 2 + 56   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 6   5 s 2   4 d 10   5 p 6

Com elétrons ocupando 5 níveis da eletrosfera, o Ba2+ é maior que o Ca2+, que tem apenas 3 níveis ocupados.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

b) Pela tabela periódica, As e Se estão no mesmo período, mas As está na família 15 enquanto Se está na família 16.

A regra para elementos do mesmo período é que, quanto maior a carga nuclear efetiva, menor o raio. Ou seja, o raio descresce para a esquerda da tabela e um átomo de Se deve ser menor que um átomo de As.

Vamos olhar os ânions:

A s 3 - 33   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 6

S e 2 - 34   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 6

Pronto: os dois com a mesma configuração eletrônica mas o Se com maior número de prótons no núcleo, atraindo mais os elétrons e fazendo com que o raio fique menor.

Passo 3

c) Agora a gente tá comparando dois cátions do mesmo elemento.

Quando um elemento perde elétrons e se torna um cátion, o raio sempre diminui.

Quanto mais elétrons forem perdidos, menor o raio iônico.

Assim, Sn4+, com menos elétrons, é menor que Sn2+.

Quer ver as configurações eletrônicas?

S n 2 + 50   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 6   5 s 2   4 d 10

S n 4 + 50   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 6   4 d 10

E o Sn4+ é menor que o Sn2+.

Resposta

a) Ba2+

b) As3-

c) Sn2+

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