Considere os íons isoeletrônicos…

(FUVEST-SP) Considere os íons isoeletrônicos: Li⁺, H^–, B³⁺ e Be²⁺ (números atômicos: Li = 3; H = 1; B = 5; Be = 4). Coloque-os em ordem crescente de raio iônico, justificando a resposta.

Resolução

Sabe-se que o número atômico de um elemento químico é igual a quantidade de prótons no núcleo do mesmo. Assim, a quantidade de elétrons de um átomo neutro de um determinado elemento químico, também é igual ao seu número atômico. Dessa forma, pode-se escrever a distribuição eletrônica para os átomos neutros e os respectivos íons dos elementos listados no enunciado.

O átomo de lítio possui 1 elétron na sua camada de valência, e, para atingir configuração semelhante ao do gás nobre Hélio, ele doa 1 elétron. Assim, é formado o cátion Li⁺, que nada mais é do que um átomo de lítio com 1 elétron a menos.

₃Li: 1s² 2s¹

₃Li+: 1s²

O hidrogênio possui apenas 1 elétron na camada de valência, e, portanto, apresenta tendência de ganhar 1 elétron para atingir configuração eletrônica do Hélio, resultando em um o ânion H^–.

₁H: 1s¹

₁H^–: 1s²

Já o boro é um elemento do grupo 15 da tabela periódica e possui 3 elétrons na camada de valência. Portanto, para atingir configuração eletrônica semelhante a de um gás nobre, ele apresenta tendência a perder três elétrons, formando, assim, o cátion B³⁺.

₅B: 1s² 2s² 2p¹

₅B³⁺: 1s²

Considere os íons isoeletrônicos…

Por último, o berílio, que é um elemento do grupo 14 da tabela periódica, apresenta 2 elétrons na camada de valência. Esses elétrons são doados para que o átomo de berílio atinja configuração semelhante ao do gás nobre Hélio, originando, portanto, o cátion Be²⁺.

₄Be: 1s² 2s²

₄Be²⁺: 1s²

O raio iônico, assim como o raio atômico, é, teoricamente, a distância do núcleo do átomo até o elétron mais afastado.

Como mostrado anteriormente, todos os íons apresentam a mesma configuração eletrônica, com apenas 2 elétrons. Como definir qual deles possui o maior raio iônico?

O íon com maior raio iônico será aquele com a maior carga nuclear, ou seja, com um número maior de prótons no núcleo. Isso porque, quanto maior a carga positiva do núcleo, mais atraídos estarão os elétrons, resultando em uma diminuição da distância entre o elétron mais afastado e o núcleo.

Portanto, a ordem crescente de raio iônico dos íons listados no enunciado é a seguinte: B³⁺ < Be²⁺ < Li⁺ < H^–.

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