Dados os íons: ; ; , indique qual das relações abaixo apresenta os íons isoeletrônicos em ordem correta de raio iônico.
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$-$ A priori, deve-se saber que espécies isoeletrônicas são aquelas que apresentam o mesmo número de elétrons em sua região extranuclear, o prefixo grego "iso" comumente se refere a "o mesmo" ou "igual". Nesse viés, analisando os íons informados, nota-se que apenas o $K^+$ e o $S^{2-}$ são isoeletrônicos, ambos apresentando dezoito elétrons. Com isso, vamos analisar cada alternativa:
$• \ \text{Alternativa (A):}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
Ambos apresentam o mesmo número de elétrons, e isso facilita bastante a análise, pois precisamos apenas olhar o número de prótons. Atente que, quanto maior o número de prótons, maior é a atração entre os elétrons e o núcleo, esta que é responsável por diminuir o raio da espécie, trazendo os elétrons mais próximo do núcleo, diminuindo a região extranuclear. Nesse contexto, quem apresenta mais prótons? Ora, o potássio, logo ele apresenta um raio menor.
$• \ \text{Alternativa (B):}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
Pode-se pensar que o cátion bário II tenha um raio pequeno pelo que foi discutido acima, mas não é verdade, ele apresenta o maior raio entre os três íons. Lembre-se que o bário está no sexto período da tabela periódica, mesmo com uma grande quantidade de prótons, não se esqueça que há uma grande quantidade de elétrons. Além disso - o mais importante - conforme se preenche com elétrons as camadas mais internas da espécie, estas criam uma "blindagem" ou "efeito protetor" para as camadas mais externas, ou seja, o efeito de repulsão entre os elétrons nas camadas mais internas enfraquecem as atrações núcleo-elétron nas mais externas, assim, a região extranuclear aumenta, consequentemente, o raio atômico também cresce.
$• \ \text{Alternativa (C):}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
Realmente o raio do cátion bário II é maior, mas observe o enunciado, ambos não são isoeletrônicos.
$• \ \text{Alternativa (D):}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$
O raciocínio é análogo ao que foi discutido na alternativa (A).
$• \ \text{Alternativa (E):}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
Vide explicação anterior.
\begin{matrix} Letra \ (D)
\end{matrix}