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Raio iônico

Química

O raio iônico refere-se à mudança no tamanho de um átomo quando ele perde ou ganha elétrons.
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Denomina-se raio iônico o tamanho de um íon. O estudo dessa propriedade é dependente do conhecimento sobre raio atômico e íons.

  • Raio atômico: é a medida do tamanho de um átomo neutro (distância teórica do núcleo até a última eletrosfera).

  • Íons: átomos que perdem (cátions) ou ganham elétrons (ânions).

Os prótons existentes no interior do núcleo de um átomo exercem uma força de atração sobre os elétrons (partículas negativas) presentes nas eletrosferas. Quanto maior for o número de prótons, maior será essa atração e vice-versa. Quando o número de elétrons de um átomo é modificado por uma perda ou ganho dessas partículas, a atração entre prótons e elétrons é modificada da seguinte forma:

No caso de um cátion:

O número de elétrons nas eletrosferas passa a ser menor que o número de prótons no interior do núcleo, o que torna a força de atração do núcleo maior, atraindo mais para perto de si os elétrons das eletrosferas. O resultado é uma diminuição do raio do átomo. Assim, o raio de um cátion será sempre menor do que o raio do seu átomo neutro.

Raio do átomo neutro > Raio do cátion

No caso de um ânion:

O número de elétrons nas eletrosferas passa a ser maior do que o número de prótons no interior do núcleo. Nesse caso, a força de atração exercida pelo núcleo é superada pela força de repulsão entre os elétrons presentes nas eletrosferas O resultado é um aumento do raio do átomo. Assim, o raio de um ânion será sempre maior do que o raio do seu átomo neutro.

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Raio do ânion > Raio do átomo neutro

As duas situações apresentadas a seguir exemplificam bem o que ocorre com o raio de um íon:

1º) Átomo neutro de Sódio (11Na) e o cátion Sódio (11Na+)

Enquanto o átomo neutro de sódio apresenta onze prótons (esferas amarelas) e onze elétrons (esferas vermelhas), o cátion sódio apresenta onze prótons e dez elétrons.

Modelo de um átomo neutro do Sódio
Modelo de um átomo neutro do Sódio

Quando o átomo neutro do sódio perde um elétron, o raio sofre uma diminuição.

Modelo de um cátion do sódio
Modelo de um cátion do sódio

Observação: O terceiro nível não foi representado na imagem do cátion porque, como ele perdeu o único elétron que tinha, ficou vazio e, por isso, passou a ser desconsiderado, mas está presente.

2º) Átomo neutro de Fósforo (15P) e o cátion Fósforo (15P-3)

Enquanto o átomo neutro de fósforo apresenta quinze prótons (esferas amarelas) e quinze elétrons (esferas vermelhas), o ânion fósforo apresenta quinze prótons e dezoito elétrons.

Modelo de um átomo neutro do fósforo
Modelo de um átomo neutro do fósforo

Quando o átomo neutro do fósforo ganha três elétrons, o raio sofre um aumento.

Modelo de um ânion do fósforo
Modelo de um ânion do fósforo


Por Me. Diogo Lopes Dias

Os prótons do núcleo atraem os elétrons da eletrosfera de um átomo
Os prótons do núcleo atraem os elétrons da eletrosfera de um átomo

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

DIAS, Diogo Lopes. "Raio iônico"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/raio-ionico.htm. Acesso em 18 de outubro de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

(ITA-SP) Qual das opções abaixo apresenta a comparação ERRADA relativa aos raios de átomos e de íons?

a) raio do Na+ < raio do Na.

b) raio do Na+ < raio do F-.

c) raio do Mg+2 < raio do O2-.

d) raio do F-1 < raio do O2-.

e) raio do F-1 < raio do Mg2+.

Questão 2

As cores produzidas durante uma queima de fogos de artifício devem-se à presença de substâncias químicas adicionadas aos dispositivos durante a fabricação. Entre os responsáveis por essas cores, estão os íons de elementos conhecidos, como Na+, Sr+2, Ba+2 e Cu+2. Sabendo que esses elementos apresentam números atômicos igual a 11, 38, 56 e 29, respectivamente, assinale a alternativa correta:

a) Os íons presentes nos fogos de artifício são isoeletrônicos.

b) O cátion Sr+2 possui um raio maior que o de seu átomo neutro Sr.

c) O cátion Ba+2 possui um raio menor que o de seu átomo neutro Ba.

d) O cátion Cu+2 e o seu átomo neutro Cu apresentam o mesmo raio.

e) O raio iônico do Sr+2 é maior que o íon Ba+2.

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