Qual das alternativas a seguir representa corretamente a segunda ionização do fósforo?
a) \mathrm{P}^{-}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{P}^{2-}(\mathrm{g})
b) \mathrm{P}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{P}(\mathrm{g})
c) \mathrm{P}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{P}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}
d) \mathrm{P}^{+}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{P}^{2+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}

Passo 1

O enunciado pede: identificar qual das alternativas representa corretamente a segunda ionização do fósforo. As alternativas fornecidas são (copiadas do enunciado):
\text{a) }\mathrm{P}^{-}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}\rightarrow \mathrm{P}^{2-}(\mathrm{g})
\text{b) }\mathrm{P}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}\rightarrow \mathrm{P}(\mathrm{g})
\text{c) }\mathrm{P}(\mathrm{g})\rightarrow \mathrm{P}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}
\text{d) }\mathrm{P}^{+}(\mathrm{g})\rightarrow \mathrm{P}^{2+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}
O que é pedido: escolher a alternativa que descreve a segunda ionização do átomo de fósforo.

Passo 2

O que significa “segunda ionização”? Vou explicar passo a passo, devagarinho.
  • “Ionização” é o processo em que um átomo ou íon perde um elétron (ionização) ou ganha um elétron (captura/redução).
  • Quando um átomo neutro perde um elétron, forma-se um cátion com carga +1: isto é a primeira ionização, escrita genericamente como
\mathrm{X}(\mathrm{g})\rightarrow \mathrm{X}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}.
Aqui \mathrm{X} perdeu um elétron e ficou com carga +1.
  • A “segunda ionização” é o processo de remover mais um elétron desse cátion \mathrm{X}^{+}, formando \mathrm{X}^{2+}. A forma geral é
\mathrm{X}^{+}(\mathrm{g})\rightarrow \mathrm{X}^{2+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}.
Ou seja: já partimos de um cátion +1 e removemos outro elétron, resultando em cátion +2.
Um exemplo concreto (não do fósforo, só para fixar): para o sódio, a segunda ionização seria
\mathrm{Na}^{+}(\mathrm{g})\rightarrow \mathrm{Na}^{2+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}.

Passo 3

Agora vamos analisar cada alternativa e identificar se descreve remoção de elétron (ionização) ou ganho de elétron (oposto da ionização), e se é primeira ou segunda ionização.
  • Alternativa a)
\mathrm{P}^{-}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}\rightarrow \mathrm{P}^{2-}(\mathrm{g})
Isto mostra um íon negativo \mathrm{P}^{-} ganhando um elétron para formar \mathrm{P}^{2-}. Isso é adição de elétron (redução), não ionização (perda). Portanto não é segunda ionização.
  • Alternativa b)
\mathrm{P}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}\rightarrow \mathrm{P}(\mathrm{g})
Isto mostra o cátion \mathrm{P}^{+} capturando um elétron para voltar ao átomo neutro \mathrm{P}. Novamente é ganho de elétron (recombinação), o oposto de ionização. Não é a segunda ionização.
  • Alternativa c)
\mathrm{P}(\mathrm{g})\rightarrow \mathrm{P}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}
Isto mostra o átomo neutro \mathrm{P} perdendo um elétron para formar \mathrm{P}^{+}. Isso é a primeira ionização (remoção do primeiro elétron), não a segunda.
  • Alternativa d)
\mathrm{P}^{+}(\mathrm{g})\rightarrow \mathrm{P}^{2+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}
Isto mostra o cátion \mathrm{P}^{+} perdendo mais um elétron e formando \mathrm{P}^{2+}. Essa é exatamente a descrição da segunda ionização (remover o segundo elétron).

Passo 4

Resumo e verificação final: a segunda ionização de um elemento X sempre tem a forma
\mathrm{X}^{+}(\mathrm{g})\rightarrow \mathrm{X}^{2+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-},
que corresponde exatamente à alternativa d). As outras alternativas representam ganho de elétron ou a primeira ionização.

Resposta

d) \mathrm{P}^{+}(\mathrm{g})\rightarrow \mathrm{P}^{2+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-}

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