Os principais fatores responsáveis pela quebra da tendência periódica da energia de ionização são: tipo do orbital de valência e repulsão eletrônica sentida pelo elétron a ser ionizado. Com base nisso, explique a maior energia de ionização do átomo de
frente a energia de ionização do átomo de
. Leve em consideração as configurações eletrônicas desses dois elementos.
Passo 1
Vamos lá! O exercício pede para explicar por que o átomo de nitrogênio (
) tem uma energia de ionização maior que o átomo de oxigênio (
). Para resolver isso, vamos precisar entender sobre configurações eletrônicas, energia de ionização e como fatores como tipo de orbital de valência e repulsão eletrônica influenciam essa energia.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a configuração eletrônica desses dois elementos. A configuração eletrônica nos mostra como os elétrons estão distribuídos nos orbitais de um átomo.
- Nitrogênio (
): - Oxigênio (
):
Passo 3
Agora, o que é energia de ionização? É a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo neutro na fase gasosa. Quanto maior essa energia, mais difícil é remover um elétron do átomo.
Passo 4
Vamos falar sobre os fatores que influenciam a energia de ionização:
- Tipo de orbital de valência: Orbitais diferentes (s, p, d, etc.) têm formas e energias diferentes, o que afeta quanta energia é necessária para remover um elétron.
- Repulsão eletr��nica: Quando há mais elétrons no mesmo orbital ou no mesmo nível de energia, eles se repelem. Essa repulsão pode tornar a remoção de um elétron mais fácil ou mais difícil.
Passo 5
Analisando as configurações eletrônicas:
- Nitrogênio (
): Possui três elétrons no orbital , distribuídos de forma que cada um ocupa um orbital individual (configuração meia preenchida: ). - Oxigênio (
): Tem quatro elétrons no orbital , com um par de elétrons no mesmo orbital (configuração com maior repulsão eletrônica: ).
A configuração meia preenchida do nitrogênio é mais estável e tem menor repulsão entre os elétrons, o que significa que é mais difícil remover um elétron, resultando em uma energia de ionização maior. Já no oxigênio, o par de elétrons no mesmo orbital aumenta a repulsão, tornando mais fácil remover um elétron e, portanto, sua energia de ionização é menor que a do nitrogênio.
Resposta
Portanto, o átomo de nitrogênio (
) tem uma energia de ionização maior que o átomo de oxigênio (
) devido à sua configuração eletrônica meia preenchida, que confere maior estabilidade e menor repulsão eletrônica entre os elétrons, dificultando a remoção de um deles.