Cada um dos seguintes elementos é capaz de formar um íon em reações químicas. Recorrendo a uma tabela periódica, determine a carga do íon mais estável de cada um deles:
Cs
Cs
Passo 1
O enunciado pede para determinar a carga do íon mais estável do elemento enviado, usando uma tabela periódica. A informação dada é somente o elemento:
. Não há outras restrições.
Passo 2
Localizar
na tabela periódica e anotar o número atómico. Pela tabela periódica: o número atómico de
é
. Isso significa que um átomo neutro de
tem
elétrons.
Passo 3
Determinar a distribuição dos elétrons (configuração eletrónica) na forma mais conveniente. Em notação com gás nobre:
Aqui
representa a configuração eletrónica do xenônio, que corresponde a
elétrons; somando o elétron
temos
elétrons, consistente com
.
Passo 4
Identificar os elétrons de valência e o objetivo de estabilidade. O elétron de valência de
é o único elétron no orbital
(
). Átomos tendem a atingir uma configuração de gás nobre (mais estável) por perda ou ganho de elétrons. Para
, a perda desse único elétron deixa a configuração igual à do xenônio:
Essa nova configuração é muito estável.
Passo 5
Argumento energético (por que perder 1 elétron e não mais): a primeira energia de ionização (remover o primeiro elétron) em metais alcalinos como
é relativamente baixa, porque se tira um elétron de valência externo. A segunda energia de ionização (remover um segundo elétron) seria remover um elétron do núcleo preenchido do gás nobre
, o que exige uma energia muito grande. Assim, energeticamente, formar um íon com carga
é muito mais favorável do que formar íons com carga maior positiva.
Passo 6
Concluir qual é o íon mais estável com sua carga e representação. O íon mais estável formado por
é o cátion com perda de um elétron, representado por
, ou seja, carga
.