A primeira e a segunda energias de ionização do K são
e
e as do Ca são
e
, respectivamente. Compare os valores e comente as diferenças.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício que trata das energias de ionização do potássio (K) e do cálcio (Ca). Energia de ionização é a energia necessária para tirar um elétron de um átomo. Vamos comparar as primeiras e segundas energias de ionização desses elementos e entender por que elas são diferentes.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que são a primeira e a segunda energias de ionização:
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Primeira energia de ionização (IE₁): É a energia necessária para remover o primeiro elétron de um átomo neutro.
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Segunda energia de ionização (IE₂): É a energia necessária para remover um segundo elétron depois que o primeiro já foi removido, ou seja, de um íon positivo.
Para resolver, precisamos olhar para os valores fornecidos:
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Pentálio (K):
- IE₁ = 419 kJ/mol
- IE₂ = 3052 kJ/mol
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Cálcio (Ca):
- IE₁ = 590 kJ/mol
- IE₂ = 1145 kJ/mol
Passo 3
Observando os valores, percebemos que para ambos os elementos, a segunda energia de ionização é muito maior que a primeira. Isso acontece porque, após remover o primeiro elétron, o átomo fica com uma carga positiva, tornando mais difícil remover outro elétron devido à maior atração do núcleo.
Passo 4
Agora, vamos comparar K e Ca:
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Comparando IE₁:
- K tem uma IE₁ menor (419 kJ/mol) que Ca (590 kJ/mol). Isso significa que é mais fácil remover o primeiro elétron de K do que de Ca. Isso ocorre porque K tem um único elétron na camada externa (4s¹), enquanto Ca tem dois elétrons na camada externa (4s²). Remover o primeiro elétron de K resulta em um íon K⁺, que já tem uma configuração mais estável.
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Comparando IE₂:
- Ca tem uma IE₂ menor (1145 kJ/mol) que K (3052 kJ/mol). Embora Ca já tenha dois elétrons na camada externa, a remoção do segundo elétron ainda é mais fácil em Ca do que remover o segundo elétron de K. Em K, depois de remover o primeiro elétron, o íon K⁺ tem uma configuração eletrônica estável (como o gás nobre argônio), tornando a remoção de outro elétron muito difícil.
Resposta
A primeira energia de ionização do potássio (419 kJ/mol) é menor que a do cálcio (590 kJ/mol), indicando que é mais fácil remover o primeiro elétron de K. Já a segunda energia de ionização de K (3052 kJ/mol) é muito maior que a do Ca (1145 kJ/mol), pois após remover o primeiro elétron, K⁺ alcança uma configuração estável, tornando a remoção do segundo elétron muito mais difícil comparado ao Ca⁺. Assim, as diferenças nas energias de ionização refletem a facilidade inicial de remoção de elétrons e a estabilidade dos íons formados após a ionização.