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8.3: Radiação Iónica
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Chemistry

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Ionic Radii
 
TRANSCRIÇÃO

8.3: Radiação Iónica

O raio iónico é a medida utilizada para descrever o tamanho de um ião. Um catião tem sempre menos eletrões e o mesmo número de protões do que o átomo que lhe deu origem; é menor do que o átomo de que deriva. Por exemplo, o raio covalente de um átomo de alumínio (1s22s22p63s23p1) é de 118 pm, enquanto que o raio iónico de um Al3+ (1s22s22p6) é de 68 pm. À medida que os eletrões são removidos da camada de valência exterior, os eletrões centrais restantes que ocupam camadas mais pequenas apresentam uma carga nuclear efetiva Zeff maior e são atraídos ainda mais para perto do núcleo.

Catiões com cargas maiores são menores do que catiões com cargas menores (por exemplo, V2+ tem um raio iónico de 79 pm, enquanto que o de V3+ é 64 pm). Ao descer os grupos da tabela periódica, os catiões de elementos sucessivos com a mesma carga têm geralmente raios maiores, correspondendo a um aumento no número quântico principal, n.

Um anião (ião negativo) é formado pela adição de um ou mais eletrões à camada de valência de um átomo. Isto resulta em uma maior repulsão entre os eletrões e em uma diminuição de Zeff por eletrão. Ambos os efeitos (o número aumentado de eletrões e Zeff diminuído) fazem com que o raio de um anião seja maior do que o do átomo que o originou. Por exemplo, um átomo de enxofre ([Ne]3s23p4) tem um raio covalente de 104 pm, enquanto que o raio iónico do anião sulfureto ([Ne]3s23p6) é de 170 pm. Para elementos consecutivos indo para baixo em qualquer grupo, os aniões têm maiores números quânticos principais e, portanto, raios maiores.

Diz-se que átomos e iões que têm a mesma configuração eletrónica são isoeletrónicos. Exemplos de espécies isoeletrónicas são N3–, O2–, F, Ne, Na+, Mg2+, e Al3+ (1s22s22p6). Outra série isoeletrónica é P3–, S2–, Cl, Ar, K+, Ca2+, e Sc3+ ([Ne]3s23p6). Para átomos ou iões isoeletrónicos, o número de protões determina o tamanho. Quanto maior a carga nuclear, menor o raio em uma série de iões e átomos isoeletrónicos.

Este texto é adaptado de OpenStax Chemistry 2e, Section 6.5: Periodic Variations in Element Properties.

Tags

Ionic Radius Cation Anion Ionic Compound Atomic Radii Electrons Orbitals Valence Electrons Nuclear Charge Lithium Electron Configuration Shielded Protons Effective Nuclear Charge Metal Cations Fluorine Atom Electron Repulsion Fluoride Anion

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