Exercícios Resolvidos de Energia de Ionização

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Enunciado

A energia de ionização (I) do oxigênio (O, Z = 8, I 1 = 1314   k J / m o l ) é menor que a do nitrogênio ( N ,   Z = 7 ,   I 1 = 1402   k J / m o l ) . O mesmo ocorre entre o boro ( B ,   Z = 5 ,   I 1 = 801   k J / m o l ) e o berílio ( B e ,   Z = 4 ,   I 1 = 899   k J / m o l ) , sendo estes comportamentos contrários à tendência do aumento de I com o aumento do número atômico Z. Explique estes comportamentos.

Passo 1

A energia de ionização está ligada a quantidade de energia que precisamos ceder ao átomo para arrancar um elétron na camada de valência. Normalmente, a tendência é o aumento de I com o aumento do número atômico Z. Mas o enunciado nos apresenta exceções e nos pede pra explicar esses comportamentos.

Pra isso, precisamos olhar pra configuração eletrônica dos elementos envolvidos:

O 8 → 1 s 2 2 s 2 2 p 4

N 7 → 1 s 2 2 s 2 2 p 3

B 5 → 1 s 2 2 s 2 2 p 1

B e → 1 s 2 2 s 2

Outra coisa que é importante a gente lembrar: Um subnível é sempre mais estável quando está totalmente preenchido ou semipreenchido.

Passo 2

Vamos olhar então como estão preenchidos os subníveis dos átomos.

Observe que os subníveis 2p3 e 2s2 estão semipreenchidos e totalmente preenchidos, respectivamente, gerando maior estabilidade. Por isso a energia necessária pra retirar um elétron dali (energia de ionização) é maior, nesses 2 casos.

Resposta

O nitrogênio e o berílio tem energia de ionização maior, pois tem subníveis semipreenchidos /totalmente preenchidos e esta é uma configuração mais estável.

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