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Variação do Raio Atômico em Ligações Químicas

Química

O raio atômico (r) é a metade da distância existente entre dois núcleos de átomos vizinhos. Se o átomo formar um cátion, o raio atômico irá diminuir, agora, se formar um ânion, o raio do átomo irá aumentar.
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O raio atômico (r) costuma ser definido como a metade da distância existente entre dois núcleos de átomos vizinhos, conforme a figura abaixo representa:


Raio Atômico

O raio atômico diferencia-se de um átomo para o outro de acordo com a sua família e período na Tabela Periódica. Com respeito a elementos pertencentes à uma mesma família, o seu raio atômico aumenta de acordo com o aumento do número atômico, ou seja, de cima para baixo. Pois, neste sentido, significa que de um átomo para o outro aumentou um nível energético ou camada eletrônica, por isso o seu raio aumenta proporcionalmente.

Já no que diz respeito à elemento em um mesmo período, ou seja, na horizontal, o raio aumenta da direita para a esquerda, ou de acordo com a diminuição do número atômico. Isto ocorre em razão de todos possuírem o mesmo número de camadas, o que diferencia é a quantidade de elétrons nessas camadas, e quanto mais elétrons maior será a atração pelo núcleo, diminuindo assim o raio do átomo.


Sentido do crescimento do raio atômico de acordo com a família e o período na Tabela Periódica

No entanto, o raio atômico pode variar de acordo com a ligação que é feita. Vejamos como isso ocorre:

*Ligação Iônica: Se o átomo formar um cátion, o raio atômico irá diminuir, pois perdendo um ou mais elétrons o núcleo atrairá mais intensamente os elétrons. Agora, se formar um ânion, ou seja, ganhar elétrons, o raio do átomo irá aumentar, pois a carga total da eletrosfera irá ficar maior que a carga total do núcleo, diminuindo sua atração. Quanto mais elétrons ganhar, ou perder, maior será também a variação do tamanho do raio.

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O diâmetro ou raio do cátion é sempre menor que o diâmetro ou raio do átomo

Além disso, numa série de íons isoeletrônicos, que possuem a mesma quantidade de elétrons e de níveis de energia, terá maior raio o íon  que tiver menor número atômico. Por exemplo, os íons 13Al3+, 12Mg2+, 11Na1+, 9F-1, 8O2- e 7N-3, todos possuem 10 elétrons e 2 níveis eletrônicos. Mas, o que possui maior raio é o 7N-3, porque ele possui o menor número atômico (Z= 7).

*Ligação Covalente: Quando dois átomos realizam uma ligação covalente, se os dois átomos forem iguais, como no caso do gás hidrogênio (H2), pode-se falar em um raio covalente (r), que é a metade do comprimento da ligação (d), isto é, metade da distância que separa os dois núcleos. Porém, se a ligação for feita por átomos diferentes, como no caso do cloreto de hidrogênio (HCl),  o comprimento ou distância (d)  será a soma dos raios covalentes (r1 + r2) dos átomos envolvidos na covalência.


Soma dos raio atômicos em uma ligação covalente.

É claro que devemos lembrar que esta questão é muito mais complicada, pois o raio covalente de um átomo pode variar conforme ele venha  a se ligar com outros átomos diferentes.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Variação do Raio Atômico em Ligações Químicas"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-raio-atomico-ligacoes-quimicas.htm. Acesso em 11 de dezembro de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

A ordem crescente de raio atômico entre os íons 9F-, 17Cℓ-, 11Na+, é:

  1. 9F-, 17Cℓ-, 11Na+.

  2. 17Cℓ-, 9F-, 11Na+.

  3. 11Na+, 9F-, 17Cℓ-.

  4. 11Na+, 17Cℓ-, 9F-.

  1. 9F-, 11Na+, 17Cℓ-.

Questão 2

Observe as distribuições eletrônicas abaixo e diga qual é a ordem crescente de raio atômico:

  1. 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2
  2. 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p5
  3. 1s2, 2s2, 2p6, 3s1
  1. I, II, III.

  2. III, II, I.

  3. I, III, II.

  4. II, III, I.

  1. II, I, III.

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