(b) Explique as anomalias na variação da energia de ionização do Be para o B e do N para o O.

Passo 1

Então, a gente tá vendo uma pergunta sobre química: por que há anomalias na variação da energia de ionização quando a gente passa do Berílio (Be) para o Boro (B) e do Nitrogênio (N) para o Oxigênio (O). Vamos precisar entender o que é energia de ionização e como a configuração eletrônica influencia nisso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é energia de ionização. É a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo gasoso. Geralmente, essa energia aumenta da esquerda para a direita na tabela periódica porque os elétrons são mais fortemente atraídos pelo núcleo.

Passo 3

Agora, olhando do Berílio para o Boro: normalmente, esperaríamos que a energia de ionização aumentasse, já que estamos adicionando prótons ao núcleo e puxando os elétrons mais fortemente. Mas acontece o contrário! A energia de ionização do Boro é menor que a do Berílio.

Passo 4

Por quê? Vamos ver as configurações eletrônicas:
  • Be: 1s² 2s²
  • B: 1s² 2s² 2p¹
O Boro adiciona um elétron no orbital 2p, que está em uma órbita de energia ligeiramente maior que o 2s. Além disso, o elétron extra no 2p está menos estabilizado, então é mais fácil removê-lo, resultando em uma menor energia de ionização.

Passo 5

Agora, do Nitrogênio para o Oxigênio: de novo, esperaríamos que a energia de ionização aumentasse. Mas, de fato, ela diminui em Oxigênio. Vamos ver as configurações:
  • N: 1s² 2s² 2p³
  • O: 1s² 2s² 2p⁴
O Nitrogênio tem meio preenchido nos orbitais 2p (cada um com um elétron), o que é uma configuração estável. Quando adicionamos um elétron no Oxigênio, esse par de elétrons no mesmo orbital causa repulsão, tornando mais fácil remover um elétron, ou seja, a energia de ionização diminui.

Resposta

As anomalias na energia de ionização ocorreram porque, ao passar de Be para B e de N para O, a adição de elétrons resultou em orbitais de energia maior ou em pares de elétrons que causam repulsão, facilitando a remoção desses elétrons e, consequentemente, diminuindo a energia de ionização nesses casos.

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