Tamanho do átomo e seu impacto
O átomo não possui limites rígidos, pois a densidade das nuvens eletrônicas diminui gradualmente. O raio do átomo é determinado experimentalmente pela distância entre os núcleos em moléculas ou cristais.
Ao transicionar para um novo período, o raio aumenta drasticamente devido ao surgimento de elétrons em um novo nível de energia. O aumento do raio enfraquece a ligação dos elétrons externos com o núcleo, o que afeta diretamente as propriedades dos elementos. Por exemplo, nos metais alcalinos, com o aumento do raio do lítio ao césio, o ponto de fusão diminui regularmente:
| Elemento | Li | Na | K | Rb | Cs |
|---|---|---|---|---|---|
| Raio, pm | 159 | 171 | 216 | 229 | 282 |
| Ponto de fusão, °C | 180 | 98 | 63 | 39 | 28 |
Energia de ionização e cátions
A capacidade de um átomo se transformar em um íon positivamente carregado (cátion) é caracterizada pela energia de ionização ($E_i$). Esta é a energia mínima necessária para remover o elétron mais externo de um átomo no estado gasoso.
- Nos períodos, a $E_i$ aumenta da esquerda para a direita.
- Nos grupos, a $E_i$ diminui de cima para baixo.
É importante lembrar: na remoção de cada elétron subsequente de um íon multichargado, o gasto de energia aumenta drasticamente.
Afinidade eletrônica
Alguns átomos são capazes de capturar elétrons, transformando-se em íons carregados negativamente (ânions). O processo é acompanhado pela liberação de energia, que é chamada de afinidade eletrônica ($E_{af}$). Assim como a energia de ionização, esse indicador costuma ser calculado por 1 mol de substância e expresso em kJ/mol.
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Como a afinidade eletrônica varia nos períodos e grupos?
A afinidade eletrônica é a energia liberada quando um elétron é adicionado a um átomo no estado gasoso. Nos períodos, essa grandeza aumenta até o grupo VII inclusive, e nos grupos diminui de cima para baixo. Exceções importantes são os elementos dos grupos IIA (metais alcalino-terrosos e análogos) e VIIIA (gases nobres), que não possuem afinidade eletrônica.
O que é a eletronegatividade e quais são os padrões de sua variação na tabela periódica?
A eletronegatividade é a propriedade dos átomos determinada por sua energia de ionização e afinidade eletrônica. A variação da eletronegatividade corrobora com a variação da energia de ionização e da afinidade eletrônica nos períodos e grupos. Em cada período, o halogênio é o elemento mais eletronegativo. No grupo VI, a eletronegatividade diminui de cima para baixo. O flúor (F) possui o maior valor de eletronegatividade (χ = 4), e o frâncio (Fr) o menor. Para a maioria dos ametais, χr > 2, e para a maioria dos metais, χr < 2.
O raio cresce "para baixo e para a esquerda" (como uma seta na tabela), enquanto a energia de ionização cresce "para cima e para a direita" (ao contrário do raio).
Questões de aulas e exames
Por que o raio atômico do lítio é significativamente maior que o do hélio?
No lítio, inicia-se um novo nível de energia, o que leva a um aumento drástico do raio em comparação com o período anterior.
Como a energia de ionização varia em um grupo de cima para baixo?
Ela diminui, pois com o aumento do raio a ligação dos elétrons externos com o núcleo enfraquece, tornando-os mais fáceis de remover.
O que acontece com a energia durante a formação de íons multichargados?
A energia de ionização para cada elétron subsequente aumenta significativamente em comparação com o anterior.
O que mais estudar sobre o tema
- Características do preenchimento do subnivel 4f nos lantanídeos.
- A influência da configuração eletrônica na semelhança química dos elementos.
- Métodos quântico-mecânicos para o cálculo de raios atômicos.
- Causas da instabilidade de nuclídeos pesados no 7º período.
- Diferenças nas propriedades de ânions e cátions.
Estude o tema completo no curso de «Química»
Aqui está um resumo. No curso, você encontra tudo o que é cobrado em aula e na prova.
- Guia metodológico completo sobre o tema "Propriedades periódicas dos átomos" e outras 3.009 páginas da disciplina
- Exercícios e testes após cada tópico — como no colóquio
- Tutor de IA responderá a perguntas sobre o tópico a qualquer momento
- 95 vídeo-aulas da disciplina
Outros tópicos da seção "Capítulo 5. Estrutura da matéria"
Material preparado por professores da WhiteCoat Pro de acordo com o currículo de medicina. Possui caráter educacional.