O documento discute como o raio atômico, a energia de ionização e os raios iônicos variam na tabela periódica. Explica que o raio atômico tende a aumentar ao longo de um grupo e diminuir ao longo de um período, enquanto a energia de ionização tende a diminuir ao longo de um grupo e aumentar ao longo de um período. Também descreve como os raios iônicos de cátions são menores que os raios atômicos e os raios iônicos de ânions

1. FÍSICA E QUÍMICA A
10º A

2. Lição nº de novembro de 2010

3.  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 eletrónica.

4. 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
eletrónicas ocupadas e a carga dos eletrões das camadas interiores repelem
os eletrões 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 eletrão adicionado relativamente
ao elemento anterior, ocupa a mesma camada eletrónica e cada elemento
tem, relativamente ao anterior, mais um protão no núcleo. O aumento
progressivo de carga nuclear provoca um aumento da força atrativa núcleo
– eletrões. Embora as repulsões entre os eletrões 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).

5.  Energias de ionização
Energia de ionização – energia mínima necessária para remover um
eletrão de um átomo isolado, no estado fundamental e no estado gasoso.

7. 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
eletrões internos e, consequentemente, aumentam as repulsões entre os
eletrões – efeito blindagem – que contrariam o efeito atrativo do núcleo.
Deste modo, a atração efetiva entre o núcleo e um dos eletrões 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 eletrão adicionado
relativamente ao elemento anterior, ocupa a mesma camada eletrónica
enquanto que a carga nuclear, positiva, é cada vez maior, aumentando,
assim, a força atrativa núcleo - eletrão. Deste modo, aumenta a energia
necessária para o remover um eletrão de valência.

8.  Raios iónicos
11Na - 1s 2s 2p 3s Ca - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
2 2 6 1
20
Ca Ca2+
Na Na +
11 Na - 1s 2s 2p
+ 2 2 6 Ca2+ - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
20
Os raios iónicos dos catiões são menores do que os raios atómicos dos
respetivos átomos.
Um catião fica com menos um ou mais eletrões do que o átomo
correspondente, havendo, assim, menos repulsões. Tendo, o catião e o
átomo, a mesma carga nuclear, aumenta a força atrativa núcleo – eletrão.
Deste modo, há uma contração da nuvem eletrónica do catião.

9. 9F - 1s2 2s2 2p5 16S - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
9 F- - 1s2 2s2 2p6 19 S2- - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
F F- S S2-
Os raios iónicos dos aniões são maiores do que os raios atómicos dos
respetivos átomos.
Um anião fica com mais um ou mais eletrões do que o átomo
correspondente, havendo, assim, maiores repulsões. Tendo, o anião e o
átomo, a mesma carga nuclear, diminui a força atrativa núcleo – eletrão.
Deste modo, há uma expansão da nuvem eletrónica do anião.

10.  Raios de partículas isoeletrónicas
11 Na+ - 1s2 2s2 2p6 20 Ca2+ - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
9 F- - 1s2 2s2 2p6 16 S2- - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
10 Ne - 1s2 2s2 2p6 18 Ar - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Nas partículas isoeletrónicas quanto maior a carga nuclear, menor é o
tamanho.
Nas partículas isoeletrónicas existem o mesmo número de eletrões e, por
isso, as mesmas repulsões. Assim, quanto maior a carga nuclear, maior é a
força atrativa núcleo – eletrão e, consequentemente, maior é a contração
da nuvem eletrónica do catião e menor é o tamanho da partícula.