Explique por que a energia de ionização do potássio é menor do que a do sódio, ainda que a carga nuclear efetiva do sódio seja menor.
Passo 1
Vamos entender o que o exercício está pedindo. A questão pergunta por que a energia de ionização do potássio (K) é menor do que a do sódio (Na), mesmo que a carga nuclear efetiva do sódio seja menor. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de energia de ionização, carga nuclear efetiva e a estrutura eletrônica dos átomos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre energia de ionização. Energia de ionização é a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo neutro no estado gasoso. Quanto mais fácil for tirar um elétron, menor será a energia de ionização.
Passo 3
Agora, vamos entender a carga nuclear efetiva. Essa é a carga positiva sentida pelos elétrons de valência de um átomo. Ela leva em conta a atração do núcleo (carga nuclear total) menos a repulsão dos elétrons internos (blindagem). Uma carga nuclear efetiva maior significa que o elétron de valência está mais fortemente atraído pelo núcleo.
Passo 4
Vamos analisar a estrutura eletrônica do sódio e do potássio. O sódio (Na) tem 11 elétrons, distribuídos em três camadas: 2 na primeira, 8 na segunda e 1 na terceira camada. Já o potássio (K) tem 19 elétrons, com uma distribuição similar, mas com o elétron de valência na quarta camada.
Passo 5
Apesar do sódio ter uma carga nuclear efetiva menor que a do potássio, o elétron de valência do potássio está em uma camada mais externa. Isso significa que ele está mais afastado do núcleo e sente menos atração. Além disso, há mais camadas de elétrons internas no potássio que bloqueiam a atração do núcleo sobre o elétron de valência, fenômeno conhecido como blindagem.
Passo 6
Devido ao elétron de valência do potássio estar mais distante do núcleo e sofrer maior blindagem dos elétrons internos, é mais fácil removê-lo em comparação com o sódio. Por isso, a energia de ionização do potássio é menor que a do sódio.
Resposta
A energia de ionização do potássio é menor que a do sódio porque, mesmo com uma carga nuclear efetiva menor, o elétron de valência do potássio está mais distante do núcleo e sofre maior blindagem dos elétrons internos, tornando-o mais fácil de ser removido.
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(a)
(b)
©
(d)
(a)
(b)
©
(d)
Faça o balanceamento das seguintes reações de neutralização total e escreva, também, as correspondentes equações iônicas e iônicas simplificadas: (a) HBr
aq)
(b)
©
(b)
©
Escreva a configuração eletrônica completa para as espécies químicas abaixo e determine a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo. A partir do valor de
calculado, coloque-os em ordem crescente de energia de ionização e justifique.
a)
b)
c)
a)
b)
c)
Apresente a configuração eletrônica para cada uma das espécies abaixo e as classifique em paramagnética ou diamagnética.
a) e
a)