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Periodicidade e tendências nos tamanhos atômicos e iônicos
Na química, entender como os tamanhos atômicos e iônicos mudam ao longo da tabela periódica é essencial para entender como os elementos interagem nas reações químicas. A tabela periódica é uma ferramenta poderosa que revela tendências e padrões entre os elementos, ajudando-nos a prever como eles se comportarão.
O que são tamanhos atômicos e iônicos?
O tamanho atômico de um elemento refere-se ao tamanho do átomo, que pode ser pensado como a distância dos elétrons mais externos do núcleo. Alternativamente, o tamanho iônico refere-se ao tamanho do íon, que é um átomo que perdeu ou ganhou elétrons.
Átomo ➝ Na (Sódio) Íon ➝ Na + (Íon Sódio)
Como o Na perde elétrons para formar Na +, o tamanho iônico de Na + é diferente do tamanho atômico de Na.
Tamanho atômico em um período
Na tabela periódica, uma linha é chamada de período. O tamanho do átomo diminui à medida que nos movemos da esquerda para a direita em um período. Essa tendência ocorre porque prótons e elétrons são adicionados aos átomos à medida que nos movemos da esquerda para a direita:
Ordem do número atômico ➝ Li, Be, B, C, N, O, F
Exemplo visual: Vamos comparar os tamanhos dos átomos de Li e F.
Isso acontece porque a adição de prótons aumenta a carga positiva no núcleo, o que puxa os elétrons para mais perto do núcleo, tornando o átomo menor em tamanho.
Tamanho atômico descendo um grupo
Na tabela periódica, a coluna é chamada de grupo. À medida que você desce um grupo, o tamanho atômico aumenta. Esse aumento ocorre devido à adição de novos níveis de energia dos elétrons:
Ordem vertical: Li, Na, K, Rb, Cs
Exemplo visual: Compare o tamanho dos átomos de Li e Cs.
À medida que descemos o grupo, novas camadas de elétrons são adicionadas, tornando o átomo maior.
Tendências no tamanho iônico
Para entender o tamanho iônico é necessário examinar como o tamanho de um átomo muda quando ele forma um íon. A regra geral é:
- Quando um átomo perde elétrons para formar um cátion (íon com carga positiva), seu tamanho diminui.
- Quando um átomo ganha um elétron e se torna um ânion (íon com carga negativa), seu tamanho aumenta.
Cátion: Na ➝ Na + (pequeno) Ânion: Cl ➝ Cl - (grande)
Cátions
Cátions são formados quando elétrons são removidos de um átomo. Remover elétrons reduz a repulsão elétron-elétron, permitindo que os elétrons restantes sejam puxados mais próximos ao núcleo.
Ânion
Ânions são formados quando átomos ganham elétrons. Esse ganho provoca um aumento na repulsão elétron-elétron, o que faz com que os elétrons se espalhem mais, tornando o íon maior.
Resumo das principais tendências
- O tamanho atômico diminui da esquerda para a direita em um período.
- O tamanho do átomo aumenta ao descer o grupo.
- Cátions diminuem de tamanho quando perdem elétrons.
- Ânions aumentam de tamanho quando ganham elétrons.
Essas tendências podem ajudar a prever a reatividade química e as propriedades dos elementos. Compreendendo as flutuações no tamanho atômico e iônico dentro da tabela periódica, os alunos podem entender mais facilmente por que os elementos se comportam da maneira que se comportam em reações químicas.