Para cada um dos seguintes pares de átomos, indique qual tem a primeira energia de ionização mais alta e explique brevemente por que: (d) Cu e Zn

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse problema que pede pra comparar as primeiras energias de ionização de cobre (Cu) e zinco (Zn). A gente vai entrar no mundo da química, falando sobre energia de ionização e como as tendências na tabela periódica influenciam isso. Pra resolver, vamos precisar saber as configurações eletrônicas desses dois elementos e entender como elas afetam a energia necessária pra tirar um elétron.

Passo 2

Primeiro, o que é energia de ionização? Basicamente, é a quantidade de energia que a gente precisa para remover um elétron de um átomo neutro no estado gasoso. A primeira energia de ionização é a energia necessária para tirar o primeiro elétron.

Passo 3

Agora, vamos falar das tendências periódicas. Geralmente, a energia de ionização aumenta da esquerda para a direita em um período, porque os elétrons ficam mais presos ao núcleo. Já descendo em um grupo, a energia de ionização diminui porque os elétrons estão mais afastados do núcleo e menos presos.

Passo 4

Vamos olhar as configurações eletrônicas de Cu e Zn:
  • Cobre (Cu): [Ar] 3d¹⁰ 4s¹
  • Zinco (Zn): [Ar] 3d¹⁰ 4s²
O zinco tem uma camada 4s com dois elétrons, enquanto o cobre tem um elétron a mais na camada 3d, tornando-o 3d¹⁰ 4s¹. No zinco, a camada 3d está completamente cheia, o que traz uma maior estabilidade. Por causa dessa estabilidade extra, é mais difícil remover um elétron do zinco do que do cobre.

Resposta

O zinco (Zn) tem a primeira energia de ionização mais alta que o cobre (Cu), pois sua camada 3d está completamente preenchida, proporcionando maior estabilidade e exigindo mais energia para remover um elétron.

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