Para cada situação abaixo, escolha a espécie química mais adequada e justifique a sua escolha.
maior energia necessária para remover um elétron \mathrm{Cu}, \mathrm{Cu}^{+}, \mathrm{Cu}^{2+}

Passo 1

O enunciado pede para identificar qual das espécies \mathrm{Cu}, \mathrm{Cu}^+ e \mathrm{Cu}^{2+} exige a maior energia para remover um elétron. O conteúdo envolvido é o de energias de ionização sucessivas e como elas variam com a carga do íon e a configuração eletrônica.

Passo 2

Definimos a energia de ionização IE_n como a energia necessária para remover o n-ésimo elétron de uma espécie gasosa. Em geral, ao aumentar a carga positiva do íon, o elétron restante sente maior atração nuclear efetiva, elevando IE. Assim, espera-se
IE_1 < IE_2 < IE_3 < \cdots
onde IE_1 é a primeira energia de ionização (remover 1º elétron de \mathrm{Cu}), IE_2 a segunda (remover 2º elétron de \mathrm{Cu}^+), e IE_3 a terceira (remover 3º elétron de \mathrm{Cu}^{2+}).

Passo 3

Analisando as configurações eletrônicas:
\mathrm{Cu}: [\mathrm{Ar}]\,3d^{10}4s^1,\quad \mathrm{Cu}^+: [\mathrm{Ar}]\,3d^{10},\quad \mathrm{Cu}^{2+}: [\mathrm{Ar}]\,3d^9.
O primeiro elétron sai do orbital 4s de \mathrm{Cu} (mais frouxo), o segundo sai de 3d em \mathrm{Cu}^+ (mais interno), e o terceiro sai dos orbital 3d de \mathrm{Cu}^{2+} quando o íon já está com carga +2. Cada remoção sucessiva ocorre num ambiente de carga efetiva maior, tornando IE_3 muito maior que IE_2, e este maior que IE_1.

Passo 4

Portanto, comparando:
IE_1(\mathrm{Cu}) < IE_2(\mathrm{Cu}^+) < IE_3(\mathrm{Cu}^{2+}),
logo a espécie que requer maior energia para remover um elétron é \mathrm{Cu}^{2+}.

Resposta

\mathrm{Cu}^{2+}, pois ao remover o terceiro elétron já se está extraindo de um íon com carga +2, que atrai fortemente seus elétrons, resultando na maior energia de ionização.

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