Na tabela abaixo são dados os valore das energias de ionização dos elementos dos grupos 1 e 2 .
Elemento |c|c|c|c|c|c| hline l E<=mento $boldsymbol$ Propriedade
Propriedade
Li Na K Rb Cs
1^ a Energ. Ioniz. (kJ.mol ^-1 ) 520 496 420 400 380
2a Energ. Ioniz. (kJ.mol ^-1 ) 7300 4600 3100 2700 2400
Be Mg Ca Sr Ba
1^ a Energ. Ioniz. (kJ.mol ^-1 ) 900 740 590 550 500
2^ a Energ. Ioniz. (kJ.mol ^-1 ) 1800 1450 1150 1060 970
a) Qual é a proporção entre os valores das duas primeiras energias de ionização do sódio? E do magnésio? Em qual dos dois casos a proporção é maior? Justifique
b) Por que a 2^a energia de ionização do Li é muito maior que a 1^a ?
c) Explique qual a espécie mais estável, K(g) ou K^+(g) ?

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma tabela com as primeiras e segundas energias de ionização de elementos dos grupos 1 e 2 da tabela periódica. A matéria envolvida aqui é Energia de Ionização, que é a energia necessária para remover um elétron de um átomo na fase gasosa. Para resolver as partes a, b e c, vamos precisar entender como comparar essas energias e o que elas nos dizem sobre a estabilidade dos átomos e íons.

Passo 2

Parte a: Queremos encontrar a proporção entre as duas primeiras energias de ionização do sódio (Na) e do magnésio (Mg), e determinar em qual dos dois casos a proporção é maior.
Primeiro, vamos calcular a proporção para o sódio:
Proporção do Na = 2ª Energ Ioniz1ª Energ Ioniz = 4600496 approx 9,27 ç㪪
Agora, para o magnésio:
Proporção do Mg = 2ª Energ Ioniz1ª Energ Ioniz = 1450740 approx 1,96 ç㪪
Comparando as duas proporções, , portanto, a proporção é maior no sódio.

Passo 3

Parte b: Precisamos explicar por que a segunda energia de ionização do lítio (Li) �� muito maior que a primeira.
A primeira energia de ionização do Li é relativamente baixa porque estamos removendo o primeiro elétron de uma camada externa. Já a segunda energia de ionização é muito maior porque, após remover o primeiro elétron, o átomo fica com uma carga positiva (+1), e remover outro elétron significa retirar um elétron da camada interna, que está mais fortemente atraída pelo núcleo. Isso exige muito mais energia.

Passo 4

Parte c: Vamos determinar qual espécie é mais estável: potássio gasoso (K(g)) ou íon potássio .
Para o potássio, a primeira energia de ionização é 420 kJ/mol. Após remover um elétron, formamos , que tem uma configuração eletrônica mais estável, comparada ao átomo neutro. A alta energia necessária para remover o segundo elétron (3100 kJ/mol) indica que é mais estável porque é energeticamente desfavorável remover mais elétrons.

Resposta

a) A proporção das duas primeiras energias de ionização do sódio é aproximadamente 9,27, e do magnésio é aproximadamente 1,96. A proporção é maior no sódio.
b) A segunda energia de ionização do Li é muito maior que a primeira porque remove um elétron de uma camada interna mais fortemente atraída pelo núcleo, exigindo mais energia.
c) A espécie é mais estável que .

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