Exercícios Resolvidos de Energia de Ionização

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Enunciado

  1. O gráfico a seguir mostra a variação do potencial de ionização para elementos com número atômico ( Z ) de 1 a 19 .

  1. Dê o nome dos três elementos que têm maior dificuldade de formar cátions, no estado gasoso. Sugere a justificativa.
  2. Explique por que, no intervalo de Z = 3 a Z = 10 , o potencial de ionização tende a crescer com o aumento do número atômico.
  3. Explique por que para os elementos com número atômico Z = 5 e Z = 8   o potencial de ionização não segue a tendência geral observada no período.

Passo 1

  1. Oi, galerinha! Tudo bom? Para responder a letra (a) precisamos definir o que é potencial de ionização (PI)!
  2. Podemos dizer que o potencial de ionização é a energia necessária para retirar um elétron do átomo. Ao fazermos isso, estamos formando um íon positivo.

    Deste modo, quanto maior o potencial de ionização, maior dificuldade em formar cátions. Logo, os três elementos que têm maior dificuldade de formar cátions são H e ,   N e e A r .

    Passo 2

  3. Os elementos no intervalo de Z = 3 a Z = 10 são do mesmo período, ou seja, possuem o mesmo número de camadas. E quanto maior o número atômico, maioro número de prótons, maior a carga nuclear efetiva sentida pelo último elétron e menor o raio do átomo.
  4. Em outras palavras, temos que com o aumento do número atômico, maior a atração do elétron de valencia pelo núcleo e consequente maior potencial de ionização.

    Passo 3

  5. Para responder a letra (c) precisamos fazer a distribuição eletrônica dos elementos com Z = 5 e Z = 8 .

Para Z = 5 temos

1 s 2 2 s 2 2 p 1

Fazendo o diagrama de caixas para orbital p , temos

Aqui temos apenas um eletron desemparelhado, logo ele é mais fácil de ser retirado.

Para Z = 8 temos

1 s 2 2 s 2 2 p 4

Fazendo o diagrama de caixas para o orbital p , temos

Aqui temos uma caixinha com dois elétrons, logo a remoção de um elétron desta caixinha é favorecida para gerar um sistema mais estável.

Resposta

  1. H e ,   N e   e   A r
  2. Com o aumento do número atômico, maior a atração do elétron de valencia pelo núcleo e consequente maior potencial de ionização.
  3. No texto.

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