Por que os raios atômicos do ferro, cobalto, níquel e cobre são quase iguais?

Temos que selecionar o conjunto de elementos que terão quase os mesmos raios atômicos:

  1. $ \ ce {O , S, Se, Te} $
  2. $ \ ce {Li, Be, B, C} $
  3. $ \ ce {Fe, Co, Ni, Cu} $

Pesquisei os raios atômicos do terceiro conjunto no Google e descobri que são extremamente próximos um do outro: todos eles são quase $ \ pu {125 pm} $ (de acordo com dados empíricos da Wikipedia) . Existe um motivo específico para isso ou é apenas uma coincidência?

Resposta

O raio atômico é inversamente proporcional à carga nuclear efetiva. À medida que avançamos da esquerda para a direita em um período, a carga nuclear efetiva aumenta. Isso diminuirá o raio de um átomo. Ao mesmo tempo, nos elementos de transição, o número de elétrons na subcamada 3d aumentará. Isso irá repelir os elétrons 4s já presentes. Essa repulsão aumentará o raio atômico. Em Fe, Co, Ni & Cu, ambos os efeitos quase se equilibram mantendo o mesmo raio atômico.

Resposta

Acho que o objetivo desta pergunta é que você perceba que as opções 1 e 2 não podem ser a resposta correta.

Como você desça um grupo, novas camadas de elétrons são ocupadas que se estendem mais longe do núcleo, aumentando o raio atômico. Portanto, a opção 1 deve estar errada.

A carga nuclear efetiva aumenta ao longo de um período porque a carga nuclear aumenta, mas o a blindagem permanece praticamente a mesma (pelo menos até chegar aos metais de transição). Portanto, o raio atômico diminuirá em todo o grupo e, portanto, a opção 2 não pode estar correta e a resposta deve ser a opção 3.

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