Com base em suas posições na tabela periódica determine qual átomo dos seguintes pares terá a maior primeira energia de ionização, justificando suas respostas:
Ga, Ge.

Passo 1

O enunciado pede para comparar a primeira energia de ionização (energia necessária para retirar um elétron no estado gasoso) de dois átomos vizinhos na mesma linha da tabela periódica: gálio (Ga) e germânio (Ge). Para resolver, vamos usar o conceito de tendências periódicas, em especial como variam a carga nuclear efetiva, o raio atômico e, consequentemente, a energia de ionização ao nos movermos da esquerda para a direita num mesmo período.

Passo 2

Ga e Ge estão ambos no período 4 da tabela periódica, sendo Ga do grupo 13 e Ge do grupo 14. Ao passar de Ga para Ge:
  • aumenta o número atômico (de 31 para 32), logo há um próton extra no núcleo, aumentando a carga nuclear efetiva Z_{\rm eff}.
  • os elétrons adicionais ocupam o mesmo nível principal, sem acréscimo significativo de blindagem.
  • o raio atômico diminui ligeiramente devido ao maior Z_{\rm eff}, aproximando os elétrons da atração nuclear.
Como a energia de ionização cresce quando a carga nuclear efetiva aumenta e o raio atômico diminui, segue-se que
I_1(\text{Ge}) > I_1(\text{Ga}).

Resposta

O germânio (Ge) tem maior primeira energia de ionização do que o gálio (Ga).

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