Considere os seguintes elementos: K, Ca e Ge . Qual elemento possui a menor segunda energia de ionização? Que elemento possui a maior segunda energia de ionização?

Passo 1

Beleza, vamos por partes! A questão nos pede para analisar três elementos: Potássio (K), Cálcio (Ca) e Germânio (Ge), e descobrir qual deles tem a menor e a maior segunda energia de ionização. Estamos no ramo da Química Inorgânica, especificamente estudando Energia de Ionização. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é energia de ionização e como ela varia entre os elementos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é segunda energia de ionização. Basicamente, é a energia necessária para remover o segundo elétron de um íon já positivo. Por exemplo, para o ion K^+ K^2+ + e^- , a segunda ionização seria:
Essa energia varia dependendo da estabilidade da configuração eletrônica do átomo após a remoção do elétron.

Passo 3

Agora, vamos olhar para os elementos K, Ca e Ge e suas configurações eletrônicas:
  • Potássio (K):
  • Cálcio (Ca):
  • Germânio (Ge):
Quando removemos o primeiro elétron, voltamos para a configuração do gás nobre para K e Ca.

Passo 4

Para a segunda ionização:
  • K: Remover o segundo elétron de significa tirar um elétron da camada interna , que é bem estável. Isso requer muita energia porque estamos removendo um elétron de uma configuração estável.
  • Ca: Tirar o segundo elétron de também nos leva à configuração , mas como Ca tem dois elétrons no nível 4s, a remoção do segundo é um pouco mais fácil comparado a K, pois ainda estamos na mesma camada de valência.
  • Ge: Para Germânio, a segunda ionização remove um elétron dos orbitais 4p, que são menos estáveis comparados à configuração . Isso significa que é menos difícil remover um elétron de Ge após a primeira ionização.

Passo 5

Considerando esses pontos, a menor segunda energia de ionização será daquele elemento onde é mais fácil remover o segundo elétron, ou seja, onde a configuração resultante não é tão estável. Já a maior segunda energia de ionização será do elemento que, após a remoção do segundo elétron, alcança uma configuração muito estável, requerendo mais energia.

Resposta

O Cálcio (Ca) possui a menor segunda energia de ionização, e o Potássio (K) possui a maior segunda energia de ionização.

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