Defina energia de ionização. Quais dos átomos tem maior energia de ionização. Justifique.
N ou Si
N ou Si
Passo 1
O enunciado pede para a gente definir o que é energia de ionização e, em seguida, descobrir qual átomo — nitrogênio (N) ou silício (Si) — tem maior energia de ionização. Para isso vamos precisar da definição termodinâmica do processo de ionização e das tendências periódicas de energia de ionização na tabela periódica.
Passo 2
Energia de ionização é a quantidade de energia necessária para retirar um elétron de um átomo neutro no estado gasoso. Em forma de equação química, o processo de primeira ionização é
e a energia de ionização
é o
(entalpia) dessa reação.
Passo 3
Na tabela periódica vale a regra geral:
-
aumenta ao percorrer um período da esquerda para a direita, porque a carga nuclear efetiva cresce e prende mais o elétron. -
diminui ao descer um grupo, pois o elétron removido fica em uma camada mais externa (maior distância e blindagem eletrônica).
Passo 4
Comparemos N e Si:
- Nitrogênio está no período 2 e grupo 15, enquanto silício está no período 3 e grupo 14.
- Descer no grupo (N para P para As etc.) tende a diminuir
. Logo, Si (período 3) tem menor que N (período 2). - Além disso, o nitrogênio tem configuração
, um semi-preenchimento estável, então retirar um elétron dele exige energia extra.
Resposta
A energia de ionização do nitrogênio (N) é maior do que a do silício (Si).