O íon Na^+e o átomo de Ne são isoeletrônicos. A facilidade de perda de um elétron por um átomo de Ne gasoso, calculada pela sua primeira energia de ionização, tem um valor de 2081 kJ mol^-1. Já a perda de um elétron de um íon gasoso de Na^+, determinado pela sua segunda energia de ionização, tem um valor de 4562 kJ mol^-1. Por que esses valores não são os mesmos, já que as duas espécies químicas são isoeletrônicas?

Passo 1

Beleza, vamos ver o que a pergunta tá falando. A questão diz que o íon Na^+ e o átomo de Neon (Ne) têm o mesmo número de elétrons, ou seja, são isoeletrônicos. A gente precisa entender por que a energia de ionização do Neon e a segunda energia de ionização do Na^+ são diferentes, mesmo sendo espécies com a mesma quantidade de elétrons. Para resolver isso, vamos precisar falar sobre energia de ionização, carga nuclear efetiva e como elas influenciam a facilidade de remover um elétron de um átomo ou íon.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é energia de ionização. É a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo ou íon no estado gasoso. A primeira energia de ionização é para remover o primeiro elétron, a segunda para o segundo, e assim por diante.
Como Ne e Na^+ são isoeletrônicos, ambos têm 10 elétrons. Mas, olha só, o que muda é a carga nuclear. O Neon tem 10 prótons no núcleo, enquanto o Na^+ tem 11 prótons (porque só perdeu um elétron do sódio que tem 11 prótons). Essa diferença na carga nuclear afeta a atração do núcleo pelos elétrons.

Passo 3

Com mais prótons no núcleo do Na^+, a carga nuclear efetiva é maior. Isso significa que os elétrons são mais fortemente atraídos para o núcleo no Na^+ do que no Neon. Então, para remover um elétron do Na^+, é necessário fornecer mais energia porque os elétrons estão mais “presos” ao núcleo.

Passo 4

Além disso, mesmo que ambos tenham a mesma configuração eletrônica, a diferença na carga nuclear faz com que o Na^+ tenha um raio iônico menor que o do Neon. Um átomo ou íon menor com mais carga nuclear efetiva segura os elétrons mais fortemente, aumentando a energia necessária para removê-los.

Resposta

Apesar de Ne e Na^+ serem isoeletrônicos, o Na^+ tem uma carga nuclear maior, o que aumenta a atração pelos elétrons e, consequentemente, ele precisa de mais energia para remover um elétron. Por isso, a segunda energia de ionização do Na^+ é maior que a primeira energia de ionização do Ne.

Exercícios relacionados