Os calcogênios, elementos químicos do grupo periódico 16, têm como principais representantes o oxigênio e o enxofre, não-metais que formam as substâncias simples O2(g), O3(g) e S8(s), comumente representada apenas como S(s). Além disso, esses elementos químicos apresentam tendência para receber elétrons de outros elementos, em uma ligação química, sendo que o oxigênio origina íon óxido, O2–, e, algumas vezes, íons peróxido, O2–2 , e superóxido, O2–4 , e o enxofre, na interação com metais, forma, frequentemente, o íon sulfeto, S2–.
Considerando-se essas informações e as propriedades dos elementos químicos, é correto afirmar:
O raio iônico do ânion sulfeto, S2–, é menor do que o raio do átomo neutro de enxofre, S.
A tendência do enxofre para formar ânions sulfeto é maior do que a do oxigênio para formar íons óxido.
O ozônio, O3(g), é um alótropo mais estável do que o gás oxigênio, O2(g), por apresentar uma maior atomicidade.
A estrutura química do íon peróxido, O2–2 , apresenta átomos de oxigênio unidos por uma ligação covalente simples.
O crescimento do número atômico nos calcogênios implica no aumento do caráter não-metálico do elemento químico do grupo 16.
Passo 1 – Analisar cada alternativa à luz das propriedades periódicas.
• Raios iônicos: quando um átomo neutro ganha elétrons e se transforma em ânion, ocorre maior repulsão eletrônica, aumentando o raio iônico.
• Eletronegatividade e afinidade eletrônica: descendo no grupo 16 (calcogênios) esses valores diminuem; portanto, o oxigênio apresenta maior tendência a receber elétrons que o enxofre.
• Alotropia do oxigênio: O2 é a forma mais estável; O3 (ozônio) é termo-dinamicamente menos estável.
• Peróxidos: contêm ligação O–O simples, com cada O no estado de oxidação –1.
• Caráter não-metálico: diminui do topo para a base de um grupo.
Passo 2 – Avaliar as proposições.
A) Errada – o raio de S2– é maior que o do átomo S.
B) Errada – quem mais tende a formar ânion é o oxigênio, não o enxofre.
C) Errada – O3 é menos estável que O2 (maior atomicidade não implica maior estabilidade).
D) Correta – no íon peróxido existe uma ligação covalente simples O–O.
E) Errada – o caráter não-metálico diminui ao aumentar o Z no grupo 16.
Conclusão: a alternativa correta é D.
Raios atômico e iônico
Ânions (ganho de elétrons) apresentam raios maiores que o átomo correspondente; cátions, menores.
Eletronegatividade / afinidade eletrônica
Diminuem de cima para baixo em um grupo da Tabela Periódica.
Alotropia
Alótropos diferem apenas na estrutura; a forma termodinâmica mais estável do oxigênio é O2.
Peróxidos
Ligação O–O simples; estado de oxidação –1 para cada O.
Caráter metálico
Aumenta de cima para baixo; o não-metálico, portanto, diminui.