Quando os átomos perdem mais de um elétron, a energia de ionização necessária para remover o segundo elétron é maior do que a primeira. Igualmente, a energia para remover um terceiro elétron é maior do que a segunda. Porém, o aumento da energia de ionização de elétrons subsequentes não é uniforme. Por exemplo, considerando as três energias de ionização para o magnésio:
Primeira energia de ionização:
Segunda energia de ionização:
Terceira energia de ionização:
A Segunda energia de ionização é praticamente o dobro da primeira, mas a terceira energia de ionização é mais que cinco vezes maior que a segunda. Utilize a configuração eletrônica do magnésio para explicar por que isso ocorre. Poderíamos esperar o mesmo comportamento para o sódio? Por que sim ou por que não?
Segunda energia de ionização:
Terceira energia de ionização:
Passo 1
O enunciado mostra as três primeiras energias de ionização do magnésio:
,
e
. Precisamos usar a configuração eletrônica do magnésio e o conceito de camadas eletrônicas para entender por que cada remoção subsequente de elétron exige mais energia, e por que há um salto muito grande na terceira ionização. Em seguida, vamos comparar com o sódio.
Passo 2
A configuração eletrônica do magnésio é
Os dois elétrons mais externos estão no subnível
. Ao remover o primeiro elétron (energia
), tiramos um elétron de valência relativamente pouco ligado. Para remover o segundo elétron (energia
), ainda estamos tirando o outro elétron
, mas agora a carga efetiva do núcleo sobre o elétron restante é maior (menos repulsão eletrônica), por isso
é quase o dobro de
.
Passo 3
Depois de remover os dois elétrons
, a espécie resultante é o íon
com configuração
que é idêntica ao gás nobre neônio. Para remover o terceiro elétron (energia
), é preciso arrancar um elétron de um subnível
já completamente cheio e fortemente ligado ao núcleo. Essa grande estabilidade do octeto faz
saltar para
, muito acima de
.
Passo 4
No sódio, a configuração eletrônica é
O primeiro elétron removido (energia de ionização
) será o do subnível
, valência, relativamente fácil de tirar. Depois disso sobra o íon
com configuração de neônio. Remover o segundo elétron de
significa tirar um elétron do subnível
completo e muito estável, exigindo uma energia muito maior. Portanto, assim como em magnésio há um grande salto ao passar dos elétrons de valência para o núcleo, em sódio também esperamos que
seja muito maior que
.
Resposta
Em magnésio a terceira energia de ionização é tão alta porque, após remover os dois elétrons
, fica-se com a camada
completa (configuração de gás nobre) e arrancar um elétron desse núcleo requer muita energia. No sódio ocorre o mesmo fenômeno: a segunda energia de ionização é muito maior que a primeira pois, depois de perder o único elétron
, o íon
também tem configuração de neônio e remover elétron do
pleno exige energia muito alta.