Considere a seguinte tabela de energias de ionização
. As letras não representam símbolos químicos dos elementos.
Elemento |
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|
A | 496 | 4562 | 6910 | 9543 | 13354 |
B | 738 | 1451 | 7733 | 10541 | 13629 |
C | 789 | 1577 | 3232 | 4356 | 16091 |
D | 419 | 3052 | 4420 | 5877 | 7975 |
E | 1140 | 2100 | 3500 | 4560 | 5760 |
a) Qual destes elementos tem maior tendência para formar um cátion 4+? Justifique sua resposta.
b) Qual par de elementos deve pertencer ao mesmo grupo na classificação periódica? Nesse par, qual tem maior Z? Justifique sua resposta.
b) Qual par de elementos deve pertencer ao mesmo grupo na classificação periódica? Nesse par, qual tem maior Z? Justifique sua resposta.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma tabela com as energias de ionização de cinco elementos (A, B, C, D e E) em
. Ionização é a energia necessária para tirar elétrons de um átomo e formar íons positivos, chamados cátions. Vamos precisar entender como as energias de ionização ajudam a determinar a tendência dos elementos em formar cátions com carga 4+ e também identificar quais elementos pertencem ao mesmo grupo na tabela periódica.
Passo 2
Parte a) Qual desses elementos tem maior tendência para formar um cátion 4+?
Para formar um cátion 4+, um elemento precisa perder quatro elétrons. Quanto menor a energia necessária para remover esses quatro elétrons, mais fácil é para o elemento formar esse íon. Vamos olhar as energias de ionização dos elementos A, B, C, D e E para as 4 primeiras ionizações:
- Elemento A: 496, 4562, 6910, 9543
- Elemento B: 738, 1451, 7733, 10541
- Elemento C: 789, 1577, 3232, 4356
- Elemento D: 419, 3052, 4420, 5877
- Elemento E: 1140, 2100, 3500, 4560
Vamos analisar qual elemento tem as menores energias de ionização para as quatro primeiras etapas. Observando, o Elemento D tem as mais baixas energias nos quatro primeiros passos comparado aos outros elementos. Isso significa que é mais fácil para o Elemento D perder quatro elétrons e formar um cátion 4+.
Passo 3
Parte b) Qual par de elementos deve pertencer ao mesmo grupo na classificação periódica? Nesse par, qual tem maior Z?
Elementos que pertencem ao mesmo grupo na tabela periódica geralmente têm configurações eletrônicas semelhantes, o que se reflete em suas energias de ionização. Vamos comparar as energias para identificar quais elementos têm padrões similares.
Observando as energias de ionização:
- Elemento A: 496, 4562, 6910, 9543, 13354
- Elemento B: 738, 1451, 7733, 10541, 13629
- Elemento C: 789, 1577, 3232, 4356, 16091
- Elemento D: 419, 3052, 4420, 5877, 7975
- Elemento E: 1140, 2100, 3500, 4560, 5760
O Elemento C e o Elemento E têm um padrão de energias de ionização que sugere uma configuração eletrônica semelhante, indicando que eles pertencem ao mesmo grupo.
Entre eles, o número atômico (
) representa o número de prótons no núcleo do átomo. Como o Elemento E aparece depois do Elemento C na tabela e suas energias de ionização são mais altas no quinto ionização, podemos inferir que o Elemento E tem um número atômico maior que o Elemento C.
Resposta
a) O Elemento D tem a maior tendência para formar um cátion 4+.
b) Elemento C e Elemento E pertencem ao mesmo grupo na classificação periódica, e o Elemento E tem maior número atômico (
).
Exercícios relacionados
A ciência evolui constantemente. No que tange a estrutura interna da matéria muito foi descoberto no século passado. Sabemos, por exemplo, que o elétron é capaz de interagir com um campo magnético, apresentando, portanto, um número quântico para descrever esse estado, o número quântico de spin. Imagine que tenha sido demonstrado que o elétron possa assumir 4 números quânticos de spin
, representados, respectivamente, por
. Considere ainda que tenha sido convencionado que o primeiro elétron de um orbital apresentará
, seguido de
e finalmente
.
a) Considerando as informações do enunciado e que os outros 3 números quânticos são descritos conforme o modelo atual, DESCREVA como ficaria a distribuição eletrônica para o iodo.
b) Represente o diagrama de energia para os orbitais preenchidos do iodo com seus respectivos elétrons.
c) Considerando a nova distribuição eletrônica do iodo, classifique o iodo em elemento representativo, transição interna ou externa.
a) Considerando as informações do enunciado e que os outros 3 números quânticos são descritos conforme o modelo atual, DESCREVA como ficaria a distribuição eletrônica para o iodo.
b) Represente o diagrama de energia para os orbitais preenchidos do iodo com seus respectivos elétrons.
c) Considerando a nova distribuição eletrônica do iodo, classifique o iodo em elemento representativo, transição interna ou externa.
Descreva como foi possível a Millikan determinar a massa do elétron.
Para cada um dos seguintes pares de átomos, estabeleça qual deveria ter a maior afinidade eletrônica e explique por que:
(a) Br e I
(b) Li e F
© Fe Ne
(a) Br e I
(b) Li e F
© Fe Ne
Apresente a configuração eletrônica para cada uma das espécies abaixo e as classifique como paramagnética ou diamagnética.
a)
b)
c) e N
a)
b)
c)