20 Ca 2+

FÍSICA E QUÍMICA A
10º A
Lição nº
Sumário: Raios atómicos.
Energias de ionização.
Raios iónicos.
Raios de partículas isoelectrónicas.
de Novembro de 2010
 Variação do raio atómico e da energia de ionização na Tabela Periódica
 Raios atómicos
Raio atómico – tamanho de uma esfera que
englobe a quase totalidade da nuvem electrónica.
Ao longo de um grupo, o raio atómico apresenta tendência para aumentar
com o número atómico.
À medida que descemos num grupo, vai aumentando o número de camadas
electrónicas ocupadas e a carga dos electrões das camadas interiores
repelem os electrões mais externos, aumentando, assim, o tamanho.
Ao longo de um período, o raio atómico apresenta tendência para diminuir
com o número atómico.
À medida que avançamos num período, o electrão adicionado relativamente
ao elemento anterior, ocupa a mesma camada electrónica e cada elemento
tem, relativamente ao anterior, mais um protão no núcleo. O aumento
progressivo de carga nuclear provoca um aumento da força atractiva núcleo
– electrões. Embora as repulsões entre os electrões aumentem também ao
longo do período, elas não são suficientes para vencer as maiores atracções
nucleares e, por isso, o tamanho das partículas diminui (o efeito do aumento
da carga nuclear é, pois, dominante).
 Energias de ionização
Energia de ionização – energia mínima necessária para remover um
electrão de um átomo isolado, no estado fundamental e no estado gasoso.
Ao longo de um grupo, a energia de ionização apresenta tendência para
diminuir com o número atómico.
À medida que descemos num grupo, vai aumentando o número de
electrões internos e, consequentemente, aumentam as repulsões entre os
electrões – efeito blindagem – que contrariam o efeito atractivo do
núcleo. Deste modo, a atracção efectiva entre o núcleo e um dos electrões
mais externos diminui, diminuindo a energia necessária para o remover.
Ao longo de um período, a energia de ionização apresenta tendência
para aumentar com o número atómico.
À medida que avançamos num período, o electrão adicionado
relativamente ao elemento anterior, ocupa a mesma camada electrónica
enquanto que a carga nuclear, positiva, é cada vez maior, aumentando,
assim, a força atractiva núcleo - electrão. Deste modo, aumenta a energia
necessária para o remover um electrão de valência.
 Raios iónicos
11Na
11
Na+
20Ca
- 1s2 2s2 2p6 3s1
-
1s2
2s2
2p6
Na
Na+
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Ca
2+
20Ca
Ca2+
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Os raios iónicos dos catiões são menores do que os raios atómicos dos
respectivos átomos.
Um catião fica com menos um ou mais electrões do que o átomo
correspondente, havendo, assim, menos repulsões. Tendo, o catião e o
átomo, a mesma carga nuclear, aumenta a força atractiva núcleo –
electrão. Deste modo, há uma contracção da nuvem electrónica do catião.
9F
9F
- 1s2 2s2 2p5
-
- 1s2 2s2 2p6
F
F-
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
16S
19S
2-
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
S
S2-
Os raios iónicos dos aniões são maiores do que os raios atómicos dos
respectivos átomos.
Um anião fica com mais um ou mais electrões do que o átomo
correspondente, havendo, assim, maiores repulsões. Tendo, o anião e o
átomo, a mesma carga nuclear, diminui a força atractiva núcleo – electrão.
Deste modo, há uma expansão da nuvem electrónica do anião.
 Raios de partículas isoelectrónicas
+
11Na 9F
--
1s2 2s2 2p6
1s2 2s2 2p6
10Ne -
1s2 2s2 2p6
2+
20Ca 16S
2- -
18Ar
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Nas partículas isoelectrónicas quanto maior a carga nuclear, menor é o
tamanho.
Nas partículas isoelectrónicas existem o mesmo número de electrões e,
por isso, as mesmas repulsões. Assim, quanto maior a carga nuclear, maior
é a força atractiva núcleo – electrão e, consequentemente, maior é a
contracção da nuvem electrónica do catião e menor é o tamanho da
partícula.