41 (UFRJ-RJ) Considere as espécies químicas apresentadas a seguir.
a) Identifique, com o auxílio da Tabela Periódica, as espécies isoeletrônicas, apresentando-as em ordem decrescente de raio.
b) Identifique, dentre as espécies químicas cujos elementos pertencem ao terceiro período, aquela que apresenta o menor potencial de ionização. Justifique sua resposta.
b) Identifique, dentre as espécies químicas cujos elementos pertencem ao terceiro período, aquela que apresenta o menor potencial de ionização. Justifique sua resposta.
Passo 1
O enunciado apresenta as espécies
,
,
,
,
e
. Em (a) precisamos identificar quais são isoeletrônicas e ordená-las em ordem decrescente de raio; em (b), dentre as espécies cujo elemento pertence ao terceiro período, determinar aquela com menor potencial de ionização. Para isso vamos calcular o número de elétrons de cada espécie e usar tendências periódicas de raio e de energia de ionização.
Passo 2
Determinar o número de elétrons em cada espécie:
;
;
;
;
;
.
Passo 3
Isoeletrônicas são as que têm igual número de elétrons. Aqui há quatro espécies com 18 elétrons:
,
,
e
.
Passo 4
Para íons isoeletrônicos, o raio atômico diminui à medida que a carga nuclear efetiva (Z – életrons internos) aumenta. Os números atômicos são
,
,
,
.
Logo, em ordem decrescente de raio:
Logo, em ordem decrescente de raio:
Passo 5
As espécies cujo elemento pertence ao período 3 são aquelas de átomos S, Cl, Ar e Al, ou seja:
,
,
e
.
Passo 6
O potencial de ionização cresce com o aumento da atração nuclear efetiva (raio menor). Entre essas quatro,
tem o maior raio e a menor atração pelo seu elétron de valência, portanto exige menos energia para perder um elétron, tendo o menor potencial de ionização.
Resposta
a)
b)
b)