- Defina energia de ionização e explique sua importância na formação de íons. Como a energia de ionização varia ao longo da Tabela Periódica e quais fatores influenciam essa variação?
Passo 1
O enunciado pede para definirmos o conceito de energia de ionização, entendermos por que ela é fundamental na formação de íons e analisarmos como esse valor varia ao longo da Tabela Periódica, apontando os fatores que determinam essa variação.
Passo 2
Energia de ionização é a quantidade mínima de energia necessária para remover um elétron de um átomo ou íon gasoso no estado fundamental. Em termos de reação, a primeira energia de ionização
de um átomo neutro
pode ser escrita como:
A energia de ionização é importante porque determina a facilidade com que um átomo forma cátions. Quanto menor
, mais facilmente o átomo perde elétrons e se converte em íon positivo, o que afeta propriedades químicas como reatividade, condutividade elétrica e formação de ligações iônicas.
Passo 3
Ao percorrer um período da Tabela Periódica (da esquerda para a direita), a energia de ionização tende a aumentar. Isso ocorre porque o número atômico cresce, aumentando a carga nuclear efetiva
sentida pelos elétrons de valência, e reduzindo o raio atômico. Já ao descer um grupo (de cima para baixo), a energia de ionização tende a diminuir, pois os elétrons de valência ocupam camadas mais externas, maiores distâncias do núcleo e sofrem maior blindagem pelos elétrons internos.
Passo 4
Os principais fatores que influenciam a energia de ionização são:
- Carga nuclear efetiva (
): maior maior atração núcleo–elétron maior . - Raio atômico: maior raio
elétron mais afastado menor . - Efeito de blindagem: elétrons internos reduzem a atração do núcleo sobre os de valência.
- Configuração eletrônica: subníveis estáveis (meia-camada ou camada cheia) elevam
, gerando saltos notáveis entre primeira e segunda ionização em certos elementos. - Repulsão elétron-elétron: elétrons em mesmo subnível tendem a repelir-se, facilitando ou dificultando a remoção conforme a distribuição eletrônica.
Resposta
Energia de ionização é a energia necessária para retirar um elétron de um átomo gasoso, e quantifica a tendência de formar cátions. Na Tabela Periódica, ela cresce da esquerda para a direita (maior
e menor raio) e diminui de cima para baixo (camadas externas mais distantes e maior blindagem). Os fatores que controlam essa variação são a carga nuclear efetiva, o tamanho atômico, o efeito de blindagem, a configuração eletrônica e a repulsão entre elétrons.