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8.3: Radiação Iónica
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CONTEÚDO

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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.

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