01 Considere as primeiras, segundas, terceiras e quartas energias de ionização dos elementos genéricos X, Y e Z, expressas em \mathrm{kcal} / \mathrm{mol} :
Elemento E_{1} E_{2} E_{3} E_{4}
X 138 434 656 2767
Y 118 1091 1653 -
Z 175 345 1838 2526
As cargas elétricas dos íons estáveis que esses átomos formam são:
a) X=+1, Y=+2, Z=+3
b) X=+1, Y=+1, Z=+2
c) X=+2, Y=+1, Z=+3
d) X=+3, Y=+2, Z=+1
e) X=+3, Y=+1, Z=+2

Passo 1

O enunciado fornece as quatro primeiras energias de ionização dos átomos genéricos X, Y e Z (em \mathrm{kcal}/\mathrm{mol}) e pede para identificar a carga do íon estável que cada um forma. O conteúdo é energia de ionização, e o método é detectar em qual remoção de elétron há um grande salto de energia — esse salto indica a passagem de elétrons de valência para elétrons de núcleo, definindo o estado de oxidação estável.

Passo 2

O critério prático é: quando a diferença \Delta E = E_{n+1}-E_n fica muito grande, significa que se terminou a camada de valência ao remover n elétrons, e remover o (n+1)-ésimo exige quebrar uma camada interna. Assim, o íon estável tem carga +n.

Passo 3

Para X, as energias são
E_1=138,\quad E_2=434,\quad E_3=656,\quad E_4=2767.
Calculamos as diferenças:
E_2-E_1=434-138=296,\quad E_3-E_2=656-434=222,\quad E_4-E_3=2767-656=2111.
O maior salto é 2111 entre E_3 e E_4, indicando que após remover três elétrons acaba a camada de valência. Logo, X forma X^{3+}.

Passo 4

Para Y, temos
E_1=118,\quad E_2=1091,\quad E_3=1653.
Diferenças:
E_2-E_1=1091-118=973,\quad E_3-E_2=1653-1091=562.
O maior salto é 973 entre E_1 e E_2, logo só o primeiro elétron é de valência. Y forma Y^{+}.

Passo 5

Para Z, temos
E_1=175,\quad E_2=345,\quad E_3=1838,\quad E_4=2526.
Diferenças:
E_2-E_1=345-175=170,\quad E_3-E_2=1838-345=1493,\quad E_4-E_3=2526-1838=688.
O maior salto é 1493 entre E_2 e E_3, indicando remoção de dois elétrons de valência. Z forma Z^{2+}.

Resposta

e) X=+3,\;Y=+1,\;Z=+2.

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