Considere os metais alcalinos
. A energia de interação entre duas cargas (como um núcleo e um elétron) é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional à distância entre elas. Os raios atômicos dos átomos
e Rb são, respectivamente, 1,52, 1,86, 2,27 e 2,47 Å. A
energia de ionização do Li é igual
. Calcule valores aproximados para a
energia de ionização dos demais elementos.
Passo 1
Beleza, galera! Vamos resolver um exercício de Química sobre os metais alcalinos: lítio (Li), sódio (Na), potássio (K) e rubídio (Rb). A gente vai calcular a primeira energia de ionização desses elementos. A primeira energia de ionização é a energia necessária para tirar o primeiro elétron de um átomo. Para isso, vamos usar a relação entre a energia de interação das cargas e o raio atômico. Precisamos das fórmulas de proporcionalidade e dos raios atômicos fornecidos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a relação entre energia de ionização (EI) e o raio atômico ®. A energia de interação entre duas cargas é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional à distância entre elas. No contexto dos átomos, isso significa que:
Ou seja, quanto maior o raio atômico, menor a energia de ionização, porque o elétron está mais afastado do núcleo e é mais fácil de ser removido.
Passo 3
Sabemos que a primeira energia de ionização do lítio (Li) é 520 kJ/mol e o raio atômico do Li é 1,52 Å. Vamos usar essa informação como referência para calcular as energias de ionização dos outros elementos.
Passo 4
Vamos estabelecer a proporcionalidade entre as energias de ionização:
Rearranjando para encontrar
:
Passo 5
Agora, vamos calcular a energia de ionização para cada elemento:
Para o Sódio (Na):
Para o Potássio (K):
Para o Rubídio (Rb):
Resposta
As primeiras energias de ionização dos metais alcalinos são aproximadamente:
- Sódio (Na): 425 kJ/mol
- Potássio (K): 348 kJ/mol
- Rubídio (Rb): 320 kJ/mol
Exercícios relacionados
A solubilidade do sulfeto de prata
é
a
. Qual é o valor de
para
nessa temperatura? [Resposta:
]
A solubilidade do sulfeto de cobre (CuS) é
a
. Calcule o valor de
para o CuS nesta temperatura. [Resposta:
]
A
o valor de
para o hidróxido de ferro (II) é
. Qual é a solubilidade molar (concentração em
) do
em água nesta temperatura? [Resposta:
]
Identifique e explique quais das espécies você acha que teria o maior raio atômico em cada um dos pares abaixo. Explique usando os critérios discutidos em aula:
ou
.