Compare os elementos flúor e cloro em relação às seguintes propriedades: Energia de ionização.

Passo 1

Então, a gente tem uma questão que pede pra gente comparar os elementos flúor e cloro em relação à energia de ionização. Energia de ionização é a quantidade de energia necessária pra tirar um elétron de um átomo no estado gasoso. Pra resolver isso, a gente vai precisar entender como essa energia funciona e como ela varia na tabela periódica, especialmente entre esses dois elementos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que tanto o flúor (F) quanto o cloro (Cl) estão no grupo dos halogênios na tabela periódica. Isso significa que eles têm configurações eletrônicas semelhantes, com sete elétrons na camada de valência. Geralmente, à medida que a gente desce no grupo da tabela periódica, a energia de ionização diminui porque os elétrons ficam mais afastados do núcleo e mais fáceis de serem removidos.

Passo 3

No entanto, quando a gente compara o flúor e o cloro, algo interessante acontece. Mesmo o cloro estando abaixo do flúor na tabela periódica, a energia de ionização do flúor é ligeiramente maior. Isso parece contraintuitivo, mas acontece devido ao aumento da repulsão entre os elétrons na camada de valência do flúor.

Passo 4

No flúor, os elétrons na camada de valência estão mais apertados e há mais repulsão entre eles, o que faz com que seja necessário um pouco mais de energia para remover um elétron. No cloro, apesar de ter uma camada de valência adicional, os elétrons estão mais afastados do núcleo e menos repulsos entre si, facilitando a remoção de um elétron.

Passo 5

Vamos usar a fórmula geral da energia de ionização para entender isso melhor. A energia de ionização ( Ei propto Zefetivar ) pode ser relacionada à atração entre o elétron e o núcleo, que depende da carga nuclear efetiva ( ) e do raio atômico ( ):
No flúor, apesar de ter um alto, o raio atômico menor aumenta a energia de ionização. No cloro, o aumento no raio atômico compensa um pouco o aumento do , resultando em uma energia de ionização um pouco menor.

Resposta

Portanto, comparando flúor e cloro, o flúor possui uma energia de ionização maior que o cloro devido à maior repulsão eletrônica em sua camada de valência e ao menor raio atômico, que exige mais energia para a remoção de um elétron.

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