a) Geralmente, a primeira energia de ionização de um período cresce da esquerda para a direita com o aumento do número atômico. Por quê?
b) Examine os dados dos elementos dos blocos s e p dados abaixo. Anote qualquer exeção da regra em (a). Como você explica essas exceções?
Passo 1
a) A regra geral é de que a primeira energia de ionização cresce da esquerda para a direita em um período devido ao aumento da carga nuclear efetiva dos átomos dos elementos.
Passo 2
b) A gente vai analisar período por período e ver as exceções, ou seja, quando a EI diminui ao invés de aumentar no período.
Do grupo 1 para o grupo 2 existe um aumento da EI em todos os períodos, não existe exceção à regra geral.
Do grupo 2 para o grupo 13 existe uma diminuição da EI no 2º, 3º e 4º períodos.
Entre os grupos 14 e 15, a única exceção fica entre o Pb e o Bi.
Entre os grupos 15 e 16, a exceção pode ser vista no 2º, 3º e 4º períodos.
Entre os grupos 17 e 18 a exceção está entre At e Rn.
Passo 3
Agora vamos explicar as exceções.
Entre os grupo 2 e 13 a diminuição da EI pode ser explicada por dois fatores.
Vamos pegar como exemplo o Mg e o Al.
O último elétron do alumínio está no subnível 3p enquanto o último elétron do magnésio está no subnível 3s.
O subnível 3p é mais energético que o subnível 3s. E como a gente sabe, quanto mais energético o subnível, menos energia a gente precisa dar ao elétron para soltá-lo. Por isso que retirar elétrons de s maiores é mais fácil lembra?
Além disso, subníveis do tipo p () apresentam 3 orbitais degenerados, ou seja, no mesmo nível energético.
Agora olha aí o 3p¹:
Com um orbital ocupado por um elétron e outros dois orbitais vazios, é complicado pro átomo manter a degenerescência desses orbitais. Se o átomo sofrer a ionização e perder esse elétron, fica mais fácil manter os três orbitais (agora igualmente desocupados) no mesmo nível energético.
Por isso o átomo “facilita” a saída do elétron e ocorre um abaixamento da EI.
Isso ocorre para os períodos 2, 3 e 4 dessas famílias.
Por que isso não ocorre nos períodos 5 e 6?
Esses caras estão obedecendo a regra geral, então isso basta pra explicar.
Mas se você quer entender um pouco melhor, negócio é o seguinte. Todos os efeitos estão ocorrendo ao mesmo tempo: o aumento da carga nuclear efetiva, a questão do subnível p ser mais energético que o s e a degenerescência dos orbitais p.
No 2º, 3º e 4º período os dois últimos efeitos “ganham” do efeito da carga nuclear efetiva, já no 5º e 6º o efeito da carga nuclear efetiva é mais importante que os demais.
Um explicação plausível para isso é a baixo poder de blindagem dos subníveis do tipo d e f.
Há muito tempo atrás a gente conversou sobre os nós dos orbitais e vimos que os orbitais d e f tem muito mais nós que os orbitais do tipo s e p.
Com mais nós, eles blindam menos a carga nuclear. Por isso a blindagem oferecida por elétrons em orbitais d e f é menor.
Agora olha a configuração eletrônica do Ba e do Tl:
A partir do 5º período os caras começam a ter muitos elétrons ocupando orbitais do tipo d e f na configuração eletrônica. Com menor blindagem, o aumento da carga nuclear efetiva se torna mais importante que os outros efeitos.
No caso, dos 25 elétrons que diferenciam a configuração eletrônica do Ba e do Tl, 24 são d ou f.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)