4 raios metalico Ionico e covalente

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Química Inorgânica I
Raios Metálico, Iônico e 
Covalente
Prof. Antônio Marques
antonio.msj1@gmail.com Sala 18 - PQ
26/03/2018
Da aula anterior.
Calcule a carga nuclear efetiva sobre 
um dos elétrons de cada subnível de 
energia em um átomo de 26Fe.
Grupo σ Zef
(1s) 0,30 25,70
(2s,2p) 4,15 21,85
(3s,3p) 11,25 14,75
(3d) 19,75 6,25
(4s,4p) 22,25 3,75
Resposta:
Relembrando:
1) Fisicamente, qual o significado da carga 
nuclear efetiva?
2) Um átomo é algo geometricamente 
limitado? Por quê?
3) Qual seria o papel da Zef no “tamanho” 
dos átomos e íons?
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Raios Atômicos e Iônicos
Eq. de Schrödinger e dist. atômicas
H^Ψ=E(R)Ψ
|-------R-------|
Distância de equilíbrio: observada 
experimentalmente para o H2.
Teoricamente, cada ponto da curva 
corresponde à resolução da eq. de 
Schrödinger para uma distância diferente 
entre os núcleos atômicos do H2.
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➔ A determinação de raios atômicos e iônicos é 
comumente obtida indiretamente por meio de 
distâncias de ligação;
➔ As distâncias de ligação e, consequentemente, 
os raios atômicos e iônicos estão intimamente 
relacionados à equação de Schrödinger, como 
ilustrado no exemplo a seguir:
Raios Atômicos e Iônicos
determinação experimental
7
➔ Experimentalmente, dependendo das 
características físicas da espécie estudada, como 
o seu estado físico, podem ser aplicadas 
diferentes técnicas experimentais para a medida 
de distâncias de ligação, como a espectroscopia 
rotacional para gases, por exemplo;
➔ Uma das técnicas experimentais de maior 
relevância para sólidos é a difração de raios-x;
Raios Atômicos e Iônicos
determinação experimental
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Raios Atômicos e Iônicos
determinação experimental
Espectro Eletromagnético
9
Raios Atômicos e Iônicos
determinação experimental
Tratamento matemático
10
Raios Atômicos e Iônicos
principais tipos de ligações químicas
Obs.: este conteúdo será 
visto com profundidade para 
a nossa P2.
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Raios Atômicos
compostos covalentes
➔ Raios atômicos podem ser obtidos 
pela divisão da distância 
interatômica pela metade;
➔ Uma importante definição adicional 
neste contexto é o raio de van der 
Waals, que é definido como a metade 
da distância interatômica entre átomos 
de moléculas vizinhas;
12
Raios Atômicos
determinação experimental
Material exclusivo para a sala de aula!
Cristal de Si – Programa VESTA
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Raios Atômicos e Iônicos
compostos iônicos
➔ O raio iônico de um elemento está relacionado 
à distância entre os cátions e ânions vizinhos;
➔ Para dividir a distância, toma-se como 
referência o raio do íon óxido (O2-) de 1,40 Å;
➔ Os raios iônicos dependem do número de 
coordenação (NC). Portanto, comparações devem 
ser feitas para o mesmo NC.
Atividade em sala:
1) Com base nos dados do slide 
seguinte, faça o que se pede:
a) Estime as distâncias de ligação em um 
cristal de MgF2;
b) Discuta quais seriam as possíveis 
fontes de erro na sua estimativa.
194 pm
Mg
F
MgF2
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Raios Atômicos e Iônicos
leitura suplementar
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Raios Atômicos e Iônicos
compostos metálicos
➔ De forma semelhante aos raios covalentes, raios 
metálicos são obtidos dividindo as distâncias 
entre átomos vizinhos na fase sólida pela 
metade;
➔ Raios metálicos também são dependentes do NC.
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Raios Atômicos e Periodicidade
➔ O raio atômico aumenta ao descer em um grupo 
da tabela periódica, devido ao preenchimento de 
uma nova camada em cada período descendente;
➔ Em um mesmo período, o raio atômico diminui à 
medida que o número atômico aumenta, devido ao 
aumento da Zef, como na relação abaixo:
raio∝ 1Zef
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Raios Atômicos
periodicidade
Tendência ao longo de um mesmo grupo
Tendência ao longo de um mesmo período
Metais do bloco d
Metais do bloco f
Atividade em sala:
1) Calcule a carga nuclear efetiva para 
os elétrons de valência dos elementos do 
2o período da tabela periódica, segundo 
as regras de Slater, e faça uma 
estimativa da ordem de raio atômico.
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Raios Atômicos
periodicidade
➔ Os elementos de transição do bloco d não seguem a 
tendência observada para os elementos representativos, ao 
londo de um mesmo período;
➔ Os raios diminuem nos primeiros elementos, pois elétrons 
são adicionados a orbitais (n-1)d, que blindam relativamente 
mal, causando aumento da Zef;
➔ No centro da série o raio altera-se pouco, pelo fato do efeito 
de blindagem ineficiente ser compensado pela repulsão 
causada pelo emparelhamento de elétrons no subnível d;
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Raios Atômicos
periodicidade
➔ No fim da série o raio volta a aumentar, devido à 
predominância de repulsões entre elétrons d 
emparelhados;
➔ No sexto período verifica-se uma diminuição na 
tendência do aumento do raio nos elementos do bloco f. 
Tal fenômeno é denominado contração lantanídica;
➔ A repulsão ocasionada pelo emparelhamento de 
elétrons no subnível f não compensa o aumento da carga 
nuclear efetiva.
Atividade em sala:
2 – Prova 1 2017.2)
a) Os valores contidos na tabele a seguir 
referem-se a raios covalentes não 
polares (em pm=10-12 m) para elementos 
de transição do quinto período do bloco 
d. Descreva a tendência observada com 
relação ao aumento do número atômico e 
justifique-a.
Atividade em sala:
b) O mesmo perfil ocorre para os 
elementos de transição do sexto período 
(lantanídeos)? Justifique.
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Raios Iônicos
periodicidade
➔ Os raios iônicos estão relacionados às distâncias entre 
núcleos de cátions e ânions vizinhos;
➔ A perda de elétrons (cátions) causa uma diminuição das 
repulsões (diminuição da σ), levando a uma maior Zef, fazendo 
com que o raio do cátion seja menor do que o do átomo neutro 
correspondente;
➔ O ganho de elétrons (ânions) causa um aumento das 
repulsões (aumento da σ), levando a uma menor Zef, fazendo 
com que o raio do ânion seja maior do que o do átomo neutro 
correspondente;
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Raios Atômicos e Iônicos
comparações
➔ Para íons de mesma carga, o tamanho do íon aumenta 
à medida que se desce em um grupo na tabela periódica;
➔ Em uma série isoeletrônica (mesmo no de e-) quem 
possuir maior carga nuclear efetiva será menor, como 
mostrado no exemplo abaixo:
Atividade em sala:
3) Justifique a tendência ilustrada a 
seguir mediante os valores calculados de 
carga nuclear efetiva, segundo as regras 
de Slater.
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Raios Atômicos e Iônicos
comparações
Atividade em sala:
4) Com base nos dados do slide 
seguinte, faça o que se pede:
a) Estime as distâncias de ligação em um 
cristal de MgF2;
b) Discuta quais seriam as possíveis 
fontes de erro na sua estimativa.
194 pm
	Diapositivo 1
	Diapositivo 2
	Diapositivo 3
	Diapositivo 4
	Diapositivo 5
	Diapositivo 6
	Diapositivo 7
	Diapositivo 8
	Diapositivo 9
	Diapositivo 10
	Diapositivo 11
	Diapositivo 12
	Diapositivo 13
	Diapositivo 14
	Diapositivo 15
	Diapositivo 16
	Diapositivo 17
	Diapositivo 18
	Diapositivo 19
	Diapositivo 20
	Diapositivo 21
	Diapositivo 22
	Diapositivo 23
	Diapositivo 24
	Diapositivo 25
	Diapositivo 26
	Diapositivo 27
	Diapositivo 28
	Diapositivo 29
	Diapositivo 30
	Diapositivo 31