(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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