15 (CESGRANRIO-RJ) A primeira energia de ionização é a energia necessária para retirar um elétron do nível mais externo de um átomo isolado e no estado gasoso, transformando-o em íon monovalente positivo. Dentre os elementos seguintes, aquele que necessita de menor energia para retirar um elétron de seu átomo neutro é:
a) Li
b) Na
c) K
d) Rb
e) Cs
a) Li
b) Na
c) K
d) Rb
e) Cs
Passo 1
O enunciado pede para identificar, entre os elementos alcalinos
,
,
,
e
, qual deles apresenta a menor primeira energia de ionização (
), ou seja, a menor energia necessária para retirar o elétron mais externo de um átomo isolado no estado gasoso. Vamos usar os conceitos de estrutura atômica e tendências periódicas.
Passo 2
A primeira energia de ionização
é determinada principalmente pelo raio atômico e pela blindagem eletrônica:
– Quanto maior o raio atômico, mais distante do núcleo está o elétron mais externo e menor é a atração nuclear efetiva sobre ele.
– Além disso, ao descer um mesmo grupo da Tabela Periódica, o número de camadas eletrônicas aumenta, reforçando o efeito de blindagem (screening), o que facilita ainda mais a remoção do elétron externo.
– Quanto maior o raio atômico, mais distante do núcleo está o elétron mais externo e menor é a atração nuclear efetiva sobre ele.
– Além disso, ao descer um mesmo grupo da Tabela Periódica, o número de camadas eletrônicas aumenta, reforçando o efeito de blindagem (screening), o que facilita ainda mais a remoção do elétron externo.
Passo 3
Na Tabela Periódica, para um mesmo grupo (coluna), a primeira energia de ionização diminui ao descermos, pois o raio atômico cresce e o efeito de blindagem aumenta. Assim, entre
(primeiro período) e
(sexto período), espera-se
Passo 4
Aplicando essa tendência aos elementos dados, o que está mais abaixo no grupo 1 é o césio,
, logo é ele que possui a menor primeira energia de ionização.
Resposta
e) Cs