Entre os elementos Sr, As, Xe, S e F, qual é o que apresenta a energia de ionização primeira mais baixa? Justifique a sua resposta.
Passo 1
Enunciado dado: entre os elementos
e
, qual apresenta a energia de ionização primeira mais baixa?
Informações que o enunciado dá (lista simples): os cinco elementos citados — .
Pergunta a responder: identificar qual desses elementos tem a menor energia necessária para remover o primeiro elétron de um átomo no estado gasoso (isto é, a menor primeira energia de ionização).
Informações que o enunciado dá (lista simples): os cinco elementos citados —
Pergunta a responder: identificar qual desses elementos tem a menor energia necessária para remover o primeiro elétron de um átomo no estado gasoso (isto é, a menor primeira energia de ionização).
Passo 2
O que é a “energia de ionização primeira” (explicação didática):
Definição: a primeira energia de ionização, que vou chamar de , é a energia necessária para arrancar um elétron de um átomo isolado no estado gasoso, obedecendo a reação
Definição: a primeira energia de ionização, que vou chamar de
Isso significa: quanto menor
, mais fácil é para o átomo perder um elétron (característica típica de metais). Pense assim: se um átomo segura seu elétron “fraco” (longe do núcleo, muito protegido pelos outros elétrons), é fácil arrancar e
é baixa; se o elétron está bem preso (perto do núcleo, pouco blindado),
é alta.
Passo 3
Quais fatores influenciam
(aulas curtinha e prática):
- Carga nuclear efetiva
: é a carga positiva “sentida” pelo elétron mais externo depois do balanço do efeito dos elétrons internos (blindagem). Maior → elétrons mais presos → maior. - Distância do elétron ao núcleo (número quântico principal
): elétrons em níveis com maior estão mais afastados — ficam menos presos → menor. - Blindagem (shielding): muitos elétrons internos reduzem
sobre o elétron externo. - Configuração eletrônica especial: subcamadas cheias ou meio-cheias (estabilidades extras) podem aumentar
de forma atípica.
Uma relação qualitativa que ajuda a pensar (modelo de Bohr/hidrogenóide, só pra intuição):
ou seja,
cresce com
e decresce com
.
Passo 4
Tendências gerais na Tabela Periódica (como usar na prova):
- Na mesma linha (período): da esquerda para a direita,
tende a aumentar (átomos mais à direita têm maior e, geralmente, raio menor). - Na mesma coluna (grupo): de cima para baixo,
tende a diminuir (elétrons mais externos em níveis com maior, mais blindagem). - Metais (à esquerda) geralmente têm baixas
; não-metais e gases nobres têm altos.
Na hora da prova: primeiro veja em que período e grupo cada elemento está e se é metal, ametal, ou gás nobre.
Passo 5
Posição e configuração eletrônica rápida dos elementos dados (isso ajuda a aplicar as tendências):
-
(flúor): período , halogênio; configuração -
(enxofre): período , calcogênio; configuração -
(arsênio): período , metaloide; configuração -
(estrôncio): período , metal alcalino-terroso (grupo 2); configuração -
(xenônio): período , gás nobre; configuração
Observação prática: elementos em período( e ) têm elétrons externos com , enquanto tem , tem e tem .
Passo 6
Comparando qualitativamente cada elemento com base em período/ grupo/ tipo:
-
: muito à direita e em período baixo ( ), alto efetivo e pouco blindagem → muito alto. -
e : não-metais/metaloide, períodos médios ( e ) → moderadamente altos, menores que o de mas maiores que dos metais à esquerda. -
: gás nobre em , tem alto (gases nobres seguram bem seus elétrons), embora menor que o do flúor por estar em período mais alto. -
: metal alcalino-terroso, em com valência . Metais — especialmente em períodos mais altos — têm elétrons externos relativamente distantes e bem blindados, logo baixa. Entre esses cinco, é o mais “metálico” e com elétron mais fácil de remover.
Passo 7
Conclusão lógica (juntando tendências e configurações):
- A regra principal que decide aqui é: metais em períodos maiores têm as menores energias de ionização.
é metal de (grupo 2), logo seus elétrons externos estão longe do núcleo e bem protegidos pelos elétrons internos → é a menor entre os listados. - Todos os outros (
) são elementos que seguram seus elétrons com muito mais força (não-metais ou gás nobre), portanto têm mais altos.
Passo 8
Resumo intuitivo (uma frase amiga): pense que
é o “mais preguiçoso” para segurar seu elétron entre esses cinco — é metal, em nível externo alto — então é o que solta o elétron com menos energia.