Considere a seguinte tabela de energia de ionização (kJ cdot mol^-1). As letras não são os símbolos químicos dos elementos.
Elemento 1^a II 2^a E I 3^a cdot E I 4^a cdot E I
V 578 1817 2745 11578
W 419 3051 4412 5877
X 1086 2353 4621 6223
Y 496 4563 6913 9544
Z 590 1145 4912 5877
c) Qual elemento pertence ao grupo 3 da classificação periódica?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma tabela com as energias de ionização de cinco elementos, identificados pelas letras V, W, X, Y e Z. A pergunta é: Qual desses elementos pertence ao grupo 3 da classificação periódica? Para resolver isso, precisamos saber o que caracteriza os elementos do grupo 3 e como as energias de ionização nos ajudam a identificá-los.

Passo 2

Vamos lembrar o que são grupos na tabela periódica. Os grupos são as colunas verticais da tabela e indicam o número de elétrons na camada de valência dos elementos, ou seja, os elétrons mais externos que participam das reações químicas. O grupo 3 geralmente contém elementos com três elétrons de valência. Esses elementos tendem a formar íons com uma carga de +3, perdendo esses três elétrons.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre energia de ionização. Energia de ionização é a energia necessária para remover um elétron de um átomo na fase gasosa. Geralmente, quanto mais difícil for remover um elétron, maior será a energia de ionização. Para identificar um elemento do grupo 3, esperamos que a primeira energia de ionização seja relativamente baixa (para remover os três elétrons de valência) e que haja um aumento significativo nas energias subsequentes, já que os elétrons removidos depois dos de valência estão mais fortemente ligados ao núcleo.

Passo 4

Vamos analisar as energias de ionização dos elementos na tabela:
Elemento 1ª EI 2ª EI 3ª EI 4ª EI
V 578 1817 2745 11578
W 419 3051 4412 5877
X 1086 2353 4621 6223
Y 496 4563 6913 9544
Z 590 1145 4912 5877

Passo 5

Vamos procurar um elemento onde a 1ª, 2ª e 3ª energias de ionização sejam significativamente mais baixas em relação à 4ª. Isso indicaria que os três primeiros elétrons são mais fáceis de remover (elétrons de valência), e a 4ª energia de ionização é muito maior, pois estaria removendo um elétron mais interno.

Passo 6

Observando a tabela:
  • Elemento V: EI1 = 578, EI2 = 1817, EI3 = 2745, EI4 = 11578
  • Elemento W: EI1 = 419, EI2 = 3051, EI3 = 4412, EI4 = 5877
  • Elemento X: EI1 = 1086, EI2 = 2353, EI3 = 4621, EI4 = 6223
  • Elemento Y: EI1 = 496, EI2 = 4563, EI3 = 6913, EI4 = 9544
  • Elemento Z: EI1 = 590, EI2 = 1145, EI3 = 4912, EI4 = 5877

Passo 7

O Elemento V tem uma 4ª energia de ionização muito maior que as anteriores (11578), o que sugere que os três primeiros elétrons são de valência e o quarto é mais difícil de remover. Isso se alinha bem com o comportamento esperado de um elemento do grupo 3.

Passo 8

Além disso, comparando os outros elementos:
  • O Elemento W tem a 4ª energia de ionização menor que a 3ª, o que não faz sentido para um elemento do grupo 3.
  • O Elemento X também não apresenta um salto tão claro entre a 3ª e a 4ª energia.
  • O Elemento Y tem energias muito altas nas 2ª e 3ª ionizações, não indicando uma fácil remoção dos três primeiros elétrons.
  • O Elemento Z tem uma 2ª energia de ionização relativamente baixa, o que não caracteriza bem um elemento do grupo 3.

Resposta

O elemento V pertence ao grupo 3 da classificação periódica.

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a) 40,0 e |c|c|c|c|c|c|c| hline Tempo,(min) & 0,0 & 20,0 & 40,0 & 60,0 & 80,0 & 100,0 hline [A] & 1,00 & 0,819 & 0,670 & 0,549 & 0,449 & 0,368 hline
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c) 0,0 e |c|c|c|c|c|c|c| hline Tempo,(min) & 0,0 & 20,0 & 40,0 & 60,0 & 80,0 & 100,0 hline [A] & 1,00 & 0,819 & 0,670 & 0,549 & 0,449 & 0,368 hline