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Propriedades Periódicas Resumo Teórico Completo (Raio Atômico, Raio Iônico, Energia de Ionização e Afinidade Eletrônica) Professor: Lucas Sousa Organização do Conteúdo: Assistente de Inteligência Artificial QUÍMICA: PROPRIEDADES PERIÓDICAS Resumo Teórico — Raio Atômico, Raio Iônico, Energia de Ionização e Afinidade Eletrônica Slide 1 de 8 Conceito Fundamental: Carga Nuclear Efetiva (Zef) Antes de memorizar as propriedades, é preciso entender a força motriz por trás de todas elas: • Definição: É a carga real que os elétrons da periferia (camada de valência) sentem vindas do núcleo atômico, após descontar as repulsões causadas pelos elétrons das camadas internas. • Efeito de Blindagem: Os elétrons localizados nas camadas mais internas agem como uma barreira ou tela (blindagem), impedindo que a força total dos prótons do núcleo atraia perfeitamente os elétrons mais externos. • Regra Importante: Elétrons que estão situados na mesma camada praticamente não exercem efeito de blindagem uns sobre os outros. QUÍMICA: PROPRIEDADES PERIÓDICAS Resumo Teórico — Raio Atômico, Raio Iônico, Energia de Ionização e Afinidade Eletrônica Slide 2 de 8 1. Raio Atômico Reflete o tamanho geral do átomo, baseado no modelo de níveis ou camadas: • Definição geométrica: É a distância medida do centro do núcleo até o elétron mais externo na camada de valência. • Medição experimental: Como a posição exata do elétron na eletrosfera é incerta, calcula-se medindo a distância entre os núcleos de dois átomos idênticos ligados quimicamente e dividindo o valor por 2 (Raio = Distância / 2). • Comportamento na Tabela Periódica: - Nas Famílias (Grupos): Cresce de cima para baixo, pois o número de camadas eletrônicas aumenta à medida que se desce. - Nos Períodos: Cresce da direita para a esquerda. Dentro de um mesmo período, o número de camadas é igual, mas o número atômico (prótons) cresce para a direita, aumentando a atração nuclear (Zef) e contraindo o tamanho do átomo. QUÍMICA: PROPRIEDADES PERIÓDICAS Resumo Teórico — Raio Atômico, Raio Iônico, Energia de Ionização e Afinidade Eletrônica Slide 3 de 8 2. Raio Iônico O ganho ou a perda de elétrons altera o equilíbrio de forças atrativas e repulsivas, mudando o tamanho do átomo original: • Cátions (Perda de elétrons): São sempre menores que o seu átomo neutro original. Ao perder elétrons, muitas vezes a última camada desaparece inteira e a mesma força nuclear passa a atrair menos elétrons, contraindo o raio. • Ânios (Ganho de elétrons): São sempre maiores que o seu átomo neutro de origem. Ao ganhar elétrons na camada de valência, a quantidade de prótons permanece idêntica, tornando mais difícil para o núcleo puxar as cargas extras, gerando expansão. QUÍMICA: PROPRIEDADES PERIÓDICAS Resumo Teórico — Raio Atômico, Raio Iônico, Energia de Ionização e Afinidade Eletrônica Slide 4 de 8 Raio Iônico: Espécies Isoeletrônicas Como comparar o tamanho de íons que possuem exatamente o mesmo número de elétrons? • Exemplo prático: O2-, F-, Na+ e Mg2+ possuem todos exatamente 10 elétrons. • Análise de tamanho: Como o número de camadas eletrônicas e elétrons é o mesmo, a variação dependerá unicamente da quantidade de prótons no núcleo. • Critério de decisão: Quanto maior o número atômico (mais prótons), maior será a atração exercida pelo núcleo e menor será o raio. Ordem decrescente de tamanho: 8 O2- > 9 F- > 11 Na+ > 12 Mg2+ QUÍMICA: PROPRIEDADES PERIÓDICAS Resumo Teórico — Raio Atômico, Raio Iônico, Energia de Ionização e Afinidade Eletrônica Slide 5 de 8 3. Energia de Ionização (EI) Mede a dificuldade para se remover uma carga negativa da eletrosfera: • Definição: É a energia necessária para remover um elétron de um átomo isolado no seu estado fundamental e no estado gasoso. • Comportamento periódico: É inversamente proporcional ao raio atômico. Quanto menor o tamanho do átomo, mais perto do núcleo o elétron está e maior é a força de atração exercida, exigindo mais energia para retirá-lo. • Variação na Tabela: Cresce de baixo para cima e da esquerda para a direita. • Energias sucessivas: Pode-se retirar múltiplos elétrons. A regra é fixa e cumulativa: 1ª EI