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
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):
,
e
, 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
.
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:
-
(hélio): tem prótons e os elétrons ocupam a mesma primeira camada que o , sem elétrons internos para fazer blindagem. Assim, a atração nuclear efetiva é grande → energia de ionização muito alta. -
(hidrogênio): tem próton; elétron na primeira camada, mas com menos carga nuclear que o → energia de ionização menor que a do , porém ainda alta por estar na primeira camada. -
(lítio): tem 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:
em energia de ionização.
Passo 4
Agora uma verificação numérica rápida (valores tabulados em unidades de
, convertidos para
para comparar com os números do enunciado). A relação de conversão é
Convertendo valores tabulados aproximados:
Para
: energia de ionização tabulada
. Convertendo:
Para
: energia de ionização tabulada
. Convertendo:
Para
: energia de ionização tabulada
. Convertendo:
Arredondando aos valores apresentados no enunciado, obtemos aproximadamente
e
, respectivamente para
.
Passo 5
Combinando a ordem qualitativa (
) com a verificação numérica, atribui-se:
-
, -
, -
.
Isso corresponde à alternativa (a).
Resposta
a) H
He
Li