Exemplifique as equações químicas da primeira e da segunda energia de ionização do átomo de magnésio. Mostre as configurações eletrônicas do átomo neutro e dos respectivos íons. Qual espécie química apresentará maior raio o Mg ou Mg^2+ ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta pede para a gente exemplificar as equações químicas da primeira e segunda energia de ionização do magnésio, mostrar as configurações eletrônicas do átomo neutro e dos íons formados, e descobrir qual das espécies, Mg ou Mg^2+, tem maior raio. Para isso, vamos precisar entender o que são as energias de ionização, como representar as configurações eletrônicas e como o tamanho dos átomos e íons pode variar.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre energia de ionização. A energia de ionização é a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo neutro no estado gasoso. A primeira energia de ionização é para remover o primeiro elétron, e a segunda energia de ionização é para remover o segundo elétron.

Passo 3

Agora, vamos escrever as equações químicas para a primeira e a segunda energia de ionização do magnésio ( Mg).
Primeira Energia de Ionização:
Mg(g) Mg^+(g) + e^-
Isso significa que um átomo de magnésio gasoso perde um elétron para formar o íon Mg^+.
Segunda Energia de Ionização:
Mg^+(g) Mg^2+(g) + e^-
Aqui, o íon Mg^+ perde outro elétron, formando o íon Mg^2+.

Passo 4

Vamos ver as configurações eletrônicas do átomo de magnésio neutro e dos íons formados.
O magnésio tem 12 elétrons. A configuração eletrônica do átomo neutro é:
Mg: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2
Quando perde um elétron para formar Mg^+:
Mg^+: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^1
E ao perder outro elétron para formar Mg^2+:
Mg^2+: 1s^2, 2s^2, 2p^6

Passo 5

Agora, sobre o tamanho das espécies químicas. Geralmente, quando um átomo perde elétrons e forma um cátion (como Mg^2+), ele perde camadas eletrônicas, o que faz com que seu raio diminua. No caso do magnésio, comparando o átomo neutro Mg e o íon Mg^2+, o Mg^2+ tem menos elétrons e uma carga positiva maior, puxando os elétrons remanescentes mais para o núcleo e reduzindo o tamanho do íon.

Resposta

O raio atômico do magnésio neutro ( Mg) é maior do que o do íon Mg^2+. Portanto, Mg apresenta maior raio que Mg^2+.

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