Para cada um dos seguintes pares de átomos, indique qual tem a primeira energia de ionização mais alta e explique brevemente por que: (b) Al e Mg
Passo 1
Vamos resolver um exercício de química que pede para comparar a primeira energia de ionização entre dois átomos: alumínio (Al) e magnésio (Mg). Para isso, vamos usar conceitos de eletrônica atômica e entender como a energia de ionização funciona.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é energia de ionização. A primeira energia de ionização é a quantidade de energia necessária para remover o elétron mais externo de um átomo neutro, formando um cátion com carga positiva.
Passo 3
Vamos identificar onde estão localizados o Al e o Mg na tabela periódica. O magnésio (Mg) está no grupo 2 e no terceiro período, enquanto o alumínio (Al) está no grupo 13 e também no terceiro período. Ambos estão na mesma linha horizontal, ou período.
Passo 4
Geralmente, dentro de um mesmo período, a energia de ionização aumenta da esquerda para a direita. Isso acontece porque, com o aumento do número de prótons no núcleo, a atração sobre os elétrons aumenta, tornando mais difícil remover um elétron.
Passo 5
No entanto, há uma exceção entre Mg e Al. O Mg tem uma configuração eletrônica de
, enquanto o Al tem
. Remover o primeiro elétron de Al envolve tirar um elétron do subnível p, que é um pouco mais fácil devido ao menor afastamento do núcleo e à maior repulsão entre elétrons no subnível p.
Passo 6
Portanto, mesmo estando à direita na tabela periódica, Al tem uma primeira energia de ionização ligeiramente menor que Mg, porque remover um elétron p em Al demanda menos energia comparado a remover um elétron s em Mg.
Resposta
O magnésio (Mg) tem a primeira energia de ionização mais alta que o alumínio (Al).
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