Considere a seguinte tabela de energia de ionização ( )
Elementos Energia de Ionização
. . .
Li 520 7298 11815
Mg 720 1451 7733
Al 578 1817 2745
Pede-se:
a) Qual desses elementos tem tendência para formar um cátion + 1?
b) Formar cátion +2?
c) Formar cátion +3? Explique

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para analisarmos a tendência de alguns elementos em formar cátions com cargas +1, +2 e +3, usando a tabela de energia de ionização. Para isso, vamos precisar entender o que é energia de ionização e como ela nos ajuda a determinar a formação de cátions.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é energia de ionização. Energia de ionização é a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo na fase gasosa. Quanto menor a energia de ionização, mais fácil é remover um elétron, o que indica uma maior tendência do elemento em formar cátions com essa carga.

Passo 3

Agora, vamos analisar a tabela fornecida. Temos as energias de ionização para o primeiro, segundo e terceiro elétron de Li, Mg e Al:
  • Li: 520 kJ/mol (1º), 7298 kJ/mol (2º), 11815 kJ/mol (3º)
  • Mg: 720 kJ/mol (1º), 1451 kJ/mol (2º), 7733 kJ/mol (3º)
  • Al: 578 kJ/mol (1º), 1817 kJ/mol (2º), 2745 kJ/mol (3º)

Passo 4

Vamos começar pela parte a): Qual desses elementos tem tendência para formar um cátion +1?
Olha só, para formar um cátion +1, o elemento precisa perder um elétron com a menor energia de ionização. Quanto menor essa energia, mais fácil é perder o elétron.

Passo 5

Observando as primeiras energias de ionização:
  • Li: 520 kJ/mol
  • Mg: 720 kJ/mol
  • Al: 578 kJ/mol
O Li tem a menor energia de ionização entre eles, o que indica que é mais fácil para o Li perder um elétron e formar um cátion +1.

Passo 6

Agora, vamos para a parte b): Qual deles tende a formar um cátion +2?
Para formar um cátion +2, o elemento deve perder dois elétrons, e a segunda energia de ionização também deve ser relativamente baixa.

Passo 7

Analisando as segundas energias de ionização:
  • Li: 7298 kJ/mol
  • Mg: 1451 kJ/mol
  • Al: 1817 kJ/mol
O Mg tem uma segunda energia de ionização significativamente menor que a do Li, o que sugere que o Mg consegue perder dois elétrons com mais facilidade, formando assim um cátion +2.

Passo 8

Por último, a parte c): Qual elemento tende a formar um cátion +3? Explique.

Passo 9

Para formar um cátion +3, o elemento precisa perder três elétrons, e a terceira energia de ionização deve ser viável.
Vamos ver as terceiras energias de ionização:
  • Li: 11815 kJ/mol
  • Mg: 7733 kJ/mol
  • Al: 2745 kJ/mol
O Al tem a menor terceira energia de ionização, o que significa que é mais fácil para o Al perder três elétrons em comparação com o Li e o Mg. Isso faz do Al o elemento que tende a formar cátions +3.

Resposta

a) Lítio (Li)
b) Magnésio (Mg)
c) Alumínio (Al), pois tem a menor terceira energia de ionização, facilitando a perda de três elétrons.

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