Exercícios Resolvidos de Energia de Ionização

UFRJ. Lista de Exercícios de química Geral (Estequiometria, Teoria Atômica e Classificação Periódica). Professor Emerson. Questão 13.

a) Por que as energias de ionização são sempre grandezas positivas?

b) Por que F tem maior energia de ionização do que O?

c) Por que a segunda energia de ionização de um átomo é sempre maior que a sua primeira energia de ionização?

Passo 1

a) A energia de ionização é sempre positiva porque você precisa dar energia ao sistema para remover um elétron.

E por que você precisa dar energia ao sistema?

Porque o elétron preso ao átomo está num nível energético mais baixo do que o elétron “solto”.

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Passo 2

b) F e O estão no segundo período da tabela periódica. Dentro de um período a regra é que, quanto mais para a direita, maior a energia de ionização.

Mas por quê?

A energia de ionização (normalmente) aumenta para a direita devido ao aumento da carga nuclear efetiva.

O oxigênio tem Z = 8 e o flúor tem Z = 9 . A gente epode entender, portanto, que o núcleo do flúor é “mais forte”, prendendo mais os elétrons e exigindo uma maior energia para removê-los.

“Ah, mas Z é diferente de Z e f f !”

Sim, o número atômico é diferente da carga nuclear efetiva, pelo efeito de blindagem.

Mas vamos olhar a configuração eletrônica desses caras:

O :   1 s 2   2 s 2   2 p 4 8  

F :   1 s 2   2 s 2   2 p 5 9  

A diferença dos núcleos dos caras é de um próton.

E a diferença eletrônica deles é de um elétron. Acontece que esse novo elétron, tá na mesma camada. E a blindagem de elétrons da mesma camada existe, mas é baixa.

O fato de ter um elétron a mais blindando o a carga nuclear é compensado pelo fato de que existe um próton a mais no núcleo.

Passo 3

-

c) Quando retiramos um elétron, formamos um cátion. E a atração do núcleo sobre os elétrons restantes aumenta.

Com um elétron a menos, o efeito de blindagem diminui e a repulsão elétron-elétron também.

Por isso a saída do próximo elétron necessitará de mais energia que a do elétron anterior.

Casos extremos onde o próximo elétron está numa camada mais interna, levam a grandes aumentos de EI.

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