Considere a seguinte tabela de energias de ionização ( kJ mol^-1 ). As letras não representam símbolos químicos dos elementos.
Elemento 1^a Ei 2^a Ei 3^a Ei 4^a Ei 5^a Ei
A 496 4562 6910 9543 13354
B 738 1451 7733 10541 13629
C 789 1577 3232 4356 16091
D 1230 2389 4420 5877 7975
E 1140 2100 3500 4560 20123
Qual destes elementos tem maior tendência para formar um cátion 2+? Justifique sua resposta.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos dá uma tabela com as energias de ionização de cinco elementos diferentes (A, B, C, D e E) para as primeiras cinco remoções de elétrons. A pergunta é: Qual desses elementos tem maior tendência para formar um cátion 2+? Ou seja, qual elemento mais “quer” perder dois elétrons para se tornar carregado positivamente. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são energias de ionização e como elas influenciam na formação de cátions.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é energia de ionização. Energia de ionização é a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo no estado gasoso. Quanto menor essa energia, mais fácil é para o átomo perder um elétron. Quando falamos de formar um cátion 2+, estamos falando em remover dois elétrons. Então, vamos olhar para as primeiras e segundas energias de ionização de cada elemento.

Passo 3

Vamos analisar as energias de ionização 1ª ( Ei1) e 2ª ( Ei2) de cada elemento:
  • Elemento A: Ei1 = 496 kJ mol^-1, Ei2 = 4562 kJ mol^-1
  • Elemento B: Ei1 = 738 kJ mol^-1, Ei2 = 1451 kJ mol^-1
  • Elemento C: Ei1 = 789 kJ mol^-1, Ei2 = 1577 kJ mol^-1
  • Elemento D: Ei1 = 1230 kJ mol^-1, Ei2 = 2389 kJ mol^-1
  • Elemento E: Ei1 = 1140 kJ mol^-1, Ei2 = 2100 kJ mol^-1

Passo 4

Agora, vamos pensar: quanto menor a soma das duas primeiras energias de ionização, mais fácil é para o elemento perder dois elétrons e formar o cátion 2+. Além disso, se a terceira energia de ionização ( Ei3) for bem maior que a segunda, isso indica que tirar um terceiro elétron é muito difícil, reforçando a tendência de formar 2+.
Vamos calcular a soma de Ei1 e Ei2 para cada elemento:
  • Elemento A: 496 + 4562 = 5058 kJ mol^-1
  • Elemento B: 738 + 1451 = 2189 kJ mol^-1
  • Elemento C: 789 + 1577 = 2366 kJ mol^-1
  • Elemento D: 1230 + 2389 = 3619 kJ mol^-1
  • Elemento E: 1140 + 2100 = 3240 kJ mol^-1

Passo 5

Observando as somas, o Elemento B tem a menor soma das duas primeiras energias de ionização ( 2189 kJ mol^-1). Além disso, sua terceira energia de ionização é 7733 kJ mol^-1, que é bem mais alta que a segunda, indicando que perder um terceiro elétron é muito difícil. Isso significa que o Elemento B perde facilmente dois elétrons, mas não um terceiro, formando de maneira estável o cátion 2+.

Resposta

O Elemento B tem a maior tendência para formar um cátion 2+, já que as duas primeiras energias de ionização são relativamente baixas e a terceira é significativamente maior, facilitando a perda de dois elétrons.

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