Os elementos que apresentam maiores energias de ionização são da família dos:
a) gases nobres.
b) metais alcalino-terrosos.
c) halogênios.
d) metais alcalinos.

Passo 1

O enunciado pergunta: “Os elementos que apresentam maiores energias de ionização são da família dos:” e dá quatro alternativas:
a) gases nobres.
b) metais alcalino-terrosos.
c) halogênios.
d) metais alcalinos.
Informações relevantes dadas: a questão pede identificar, entre essas famílias do periódico, qual apresenta os maiores valores de energia de ionização.

Passo 2

O que é “energia de ionização”? Vou explicar direitinho, como se estivéssemos desenhando no quadro. A energia de ionização (vou usar a sigla \text{IE}) é a energia necessária para arrancar um elétron de um átomo no seu estado gasoso isolado. Ou seja, quanto maior a \text{IE}, mais difícil é remover um elétron do átomo. Isso é importante na prova porque geralmente pedem para comparar famílias ou posições na tabela periódica pelo valor de \text{IE}.
Quais fatores determinam a \text{IE}? Existem três ideias simples que precisamos dominar:
  • Carga nuclear efetiva: quanto maior a carga positiva sentida pelos elétrons (mais prótons sem tanto blindagem), mais fortemente os elétrons são atraídos e maior a \text{IE}.
  • Blindagem (shielding): elétrons internos “protegem” os elétrons externos da atração nuclear; mais blindagem → menor \text{IE}.
  • Distância do elétron ao núcleo (raio atômico): quanto mais próximo o elétron que queremos remover está do núcleo, maior energia é necessária.
Essas três ideias juntas explicam os padrões na tabela periódica.

Passo 3

Padrões gerais na tabela periódica (isso é padrão que cai direto na prova):
  • Ao longo de um período (da esquerda para a direita): a \text{IE} tende a aumentar. Por quê? Porque o número de prótons aumenta (maior carga nuclear) mas os elétrons adicionados entram na mesma camada, então a blindagem não aumenta muito; resultado: elétrons mais presos → maior \text{IE}.
  • Ao descer um grupo (de cima para baixo): a \text{IE} tende a diminuir. Por quê? Porque o elétron removido está em uma camada mais externa, mais distante do núcleo e com maior blindagem das camadas internas → mais fácil remover → menor \text{IE}.
Guarde essas duas frases simples: “direita → \text{IE} sobe”, “para baixo → \text{IE} desce” (com as exceções finas que não precisamos aqui).

Passo 4

Agora vamos localizar as famílias do enunciado na tabela e usar os padrões:
  • Metais alcalinos (alternativa d): estão na coluna 1 (ex.: \text{Li},\\ \text{Na}). São à esquerda da tabela e têm apenas 1 elétron na camada externa. Estão no início do período → baixa \text{IE}. Logo, metais alcalinos têm baixíssimas \text{IE}.
  • Metais alcalino-terrosos (alternativa b): coluna 2 (ex.: \text{Be},\\ \text{Mg}). Têm 2 elétrons na camada externa, \text{IE} maior que dos alcalinos, mas ainda relativamente baixa comparado ao lado direito da tabela.
  • Halogênios (alternativa c): coluna 17 (ex.: \text{F},\\ \text{Cl}). Estão perto da direita do período, têm alta afinidade e alta \text{IE} (fácil ver: são muito eletronegativos e retêm elétrons). Mas note: halogênios têm um elétron a menos para completar a camada, então têm \text{IE} alta, porém nem sempre a maior de todas.
  • Gases nobres (alternativa a): coluna 18 (ex.: \text{He},\\ \text{Ne},\\ \text{Ar}). Estão no extremo direito da tabela e têm camadas externas completas. Remover um elétron implica quebrar uma configuração eletrônica muito estável; portanto exigem energias muito altas. Além disso, eles estão no topo à direita (por exemplo, \text{He} é o menor raio com carga nuclear relativamente alta por elétron), então \text{IE} é máxima entre os elementos de um mesmo período.

Passo 5

Comparação direta e exemplo numérico rápido para fixar (sem decorar nada chato, só para ver a diferença): os maiores valores absolutos de \text{IE} na tabela pertencem aos gases nobres. Por exemplo, a primeira energia de ionização de \text{He} é muito alta (ordem de \,24{,}6\\ \mathrm{eV}), a de \text{Ne} também é alta (ordem de \,21{,}6\\ \mathrm{eV}), enquanto a de um halogênio como \text{F} é menor (ordem de \,17{,}4\\ \mathrm{eV}) e a de metais alcalinos como \text{Li} fica por volta de \,5{,}4\\ \mathrm{eV}. Esses números mostram que, entre as famílias dadas, os gases nobres exigem as maiores energias para arrancar elétrons.

Passo 6

Resumo lógico e resposta final: gases nobres têm camadas eletrônicas completas e estão à direita da tabela (pequeno raio efetivo para os menores), portanto possuem as maiores energias de ionização entre as opções apresentadas.

Resposta

a) gases nobres.

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