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Questão 40 do IME 2021

Prova objetiva · Química

A respeito dos elementos do Grupo 13 da Tabela Periódica (B_5, Al_{13}, Ga_{31}, In_{49}, Tl_{81}), considere as seguintes afirmativas:

I. os valores da primeira energia de ionização diminuem do B para o Al, a partir daí, essa diminuição não é mais tão proeminente pois os subníveis (n-1)d e/ou (n-2)f, que começam a surgir do Ga em diante, são menos efetivos para blindar a carga nuclear.

II. o efeito do par inerte é bem pronunciado, nos elementos mais pesados do grupo, fazendo com que esses elementos apresentem carga iônica duas unidades a mais do que o esperado.

III. os raios atômicos crescem com o aumento do número atômico no grupo, embora não tão acentuadamente como nos grupos 1 e 2.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

  1. A
    I, apenas.
  2. B
    I e II, apenas.
  3. C
    II, apenas.
  4. D
    I e III, apenas.
  5. E
    II e III, apenas.
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Resolução comentada

Analisando cada afirmativa:

I (correta). A energia de ionização cai do B para o Al, pois o elétron removido está mais distante do núcleo. Do Al para o Ga, porém, ela quase não diminui (e de In para Tl chega a aumentar). Isso ocorre porque, a partir do Ga, entram os subníveis 3d (e depois 4f no Tl), que blindam mal a carga nuclear. Assim, a carga nuclear efetiva cresce mais que o esperado e o elétron fica mais preso.

II (incorreta). O efeito do par inerte é real nos elementos pesados (Tl, In): os elétrons ns^2 não participam das ligações. Com isso, o estado de oxidação é +1 em vez do +3 esperado para o grupo. A carga fica então duas unidades a menos do que o esperado, e não a mais, como diz a afirmativa.

III (correta). Em geral, o raio cresce descendo no grupo, pois há mais camadas. No grupo 13 o aumento é menos acentuado do que nos grupos 1 e 2: o raio do Ga é próximo ao do Al, por causa da contração do bloco d (e do bloco f no Tl).

Portanto, apenas I e III estão corretas.

Alternativa D.

Pegadinha: A afirmativa II engana por inverter o sentido: o par inerte reduz a carga iônica em duas unidades (+1 em vez de +3), não aumenta.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AIgnora que a afirmativa III também é correta: o raio cresce no grupo, de forma menos acentuada que nos grupos 1 e 2.
  • BConsidera II correta, mas o par inerte leva a carga duas unidades a menos (+1 em vez de +3), não a mais.
  • CAceita apenas a II, que está errada, e descarta I e III, que estão corretas.
  • EInclui a II, errada, e exclui a I, que é correta.

Assuntos: propriedades periódicas, grupo 13, efeito do par inerte.

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Fonte: IME 2021 · Prova objetiva. Prova oficial ↗