Os íons Li^2+ e He^+são isoeletrônicos e a energia de ionização (EI) dessas espécies é de 11815 e 5250,5 kJ mol^-1, respectivamente. Escreva a equação química que representa o processo de ionização dessas espécies e justifique a diferença observada nos valores da energia de ionização.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre dois íons, Li^2+ e He^+, que têm o mesmo número de elétrons (são isoeletrônicos). A gente precisa escrever a equação química que mostra como esses íons perdem um elétron (processo de ionização) e explicar por que as energias de ionização deles são diferentes.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é ionização. Ionização é o processo pelo qual um átomo ou íon perde ou ganha elétrons, formando íons. A energia de ionização (EI) é a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo ou íon no estado gasoso.

Passo 3

Agora, vamos escrever as equações químicas para a ionização de cada íon.
Para Li^2+:
Li^2+ Li^3+ + e^-
Para He^+:
He^+ He^2+ + e^-
Nessas equações, cada íon perde um elétron ( e^-), formando um íon com carga maior.

Passo 4

Vamos entender por que a energia de ionização do Li^2+ é maior que a do He^+, mesmo eles sendo isoeletrônicos.
Ambos têm o mesmo número de elétrons, mas o número de prótons no núcleo é diferente. O Li^2+ tem 3 prótons, enquanto o He^+ tem 2 prótons. Com mais prótons, o Li^2+ exerce uma atração maior sobre os elétrons. Isso significa que é mais difícil remover um elétron do Li^2+, necessitando de mais energia. Por isso, a energia de ionização do Li^2+ (11815 kJ/mol) é maior que a do He^+ (5250,5 kJ/mol).

Resposta

As equações de ionização são:
Li^2+ Li^3+ + e^-
He^+ He^2+ + e^-
A diferença nas energias de ionização ocorre porque o Li^2+ tem mais prótons no núcleo, aumentando a atração pelos elétrons e exigindo mais energia para remover um elétron comparado ao He^+.

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