Considere três valores de energia de ionização, em kcal/mol, 313, 566 e 124 , e os átomos de três elementos, lítio, hélio e hidrogênio. A relação correta entre os átomos e a energia de ionização é
a) H313 He566 Li124
b) H313 He 124 Li 566
c) H 124 He 313 Li 566
d) H 124 He 566 Li 313
e) H566 He 313 Li 124

Passo 1

O enunciado dá três energias de ionização (em kcal/mol): 313, 566 e 124, e três átomos: hidrogênio, hélio e lítio. Pede-se relacionar corretamente cada átomo com uma das energias dadas. Em outras palavras: atribuir qual energia pertence a cada um dos átomos \text{H},\\ \text{He},\\ \text{Li}.

Passo 2

O que é energia de ionização? Vou explicar devagarinho e sem mistério. A energia de ionização é a energia necessária para remover um elétron de um átomo isolado no estado gasoso. Em termos simples: quanto maior a energia de ionização, mais “forte” está preso o elétron ao átomo.
Fatores que influenciam a energia de ionização (explicando como pensar numa prova):
  • Carga nuclear efetiva: quanto mais prótons no núcleo puxando os elétrons, maior a energia necessária para removê-los.
  • Distância do elétron ao núcleo (nível eletrônico principal): elétrons em camadas mais externas são mais fáceis de remover (energia menor).
  • Blindagem (shielding): elétrons internos “protegem” os externos da atração nuclear, reduzindo a energia de ionização.

Passo 3

Aplicando isso aos três átomos:
  • \text{He} (hélio): tem 2 prótons e os elétrons ocupam a mesma primeira camada que o \text{H}, sem elétrons internos para fazer blindagem. Assim, a atração nuclear efetiva é grande → energia de ionização muito alta.
  • \text{H} (hidrogênio): tem 1 próton; elétron na primeira camada, mas com menos carga nuclear que o \text{He} → energia de ionização menor que a do \text{He}, porém ainda alta por estar na primeira camada.
  • \text{Li} (lítio): tem 3 prótons, mas o elétron mais externo está em uma camada mais externa (segunda camada), e há elétrons internos que blindam a carga. Isso faz a energia de ionização ser significativamente menor.
Portanto, pela tendência qualitativa: \text{He} > \text{H} > \text{Li} em energia de ionização.

Passo 4

Agora uma verificação numérica rápida (valores tabulados em unidades de \text{kJ/mol}, convertidos para \text{kcal/mol} para comparar com os números do enunciado). A relação de conversão é
1\\ \text{kcal} = 4,184\\ \text{kJ}.
Convertendo valores tabulados aproximados:
Para \text{He}: energia de ionização tabulada \approx 2372\\ \text{kJ/mol}. Convertendo:
\frac{2372}{4,184}\approx566,9\\ \text{kcal/mol}.
Para \text{H}: energia de ionização tabulada \approx 1312\\ \text{kJ/mol}. Convertendo:
\frac{1312}{4,184}\approx313,5\\ \text{kcal/mol}.
Para \text{Li}: energia de ionização tabulada \approx 520\\ \text{kJ/mol}. Convertendo:
\frac{520}{4,184}\approx124,3\\ \text{kcal/mol}.
Arredondando aos valores apresentados no enunciado, obtemos aproximadamente 566,\\\ 313 e 124 \text{kcal/mol}, respectivamente para \text{He},\\ \text{H},\\ \text{Li}.

Passo 5

Combinando a ordem qualitativa ( \text{He}>\text{H}>\text{Li}) com a verificação numérica, atribui-se:
  • 566\\ \text{kcal/mol} \longrightarrow \text{He},
  • 313\\ \text{kcal/mol} \longrightarrow \text{H},
  • 124\\ \text{kcal/mol} \longrightarrow \text{Li}.
Isso corresponde à alternativa (a).

Resposta

a) H 313 He 566 Li 124

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