O que é energia ou potencial de ionização? Como essa propriedade varia ao longo da tabela periódica e o porquê dessa tendência? Dê exemplos indicando elementos que apresentam os maiores valores e os que apresentam os menores valores.

Passo 1

Vamos entender o que o enunciado pede: devemos definir o que é energia (ou potencial) de ionização, descrever como ela varia na tabela periódica e justificar essa tendência, além de dar exemplos de elementos com valores extremos dessa propriedade.

Passo 2

A energia de ionização é a energia mínima necessária para retirar um elétron de um átomo isolado no estado gasoso. Em outras palavras, para um átomo genérico M no gás, a primeira energia de ionização Ei1 satisfaz:
M(g) ;+; Ei1;longrightarrow; M^+(g);+; e^-

Passo 3

Analisando a variação ao longo de um mesmo período (movendo-se da esquerda para a direita):
  • O raio atômico diminui, pois o número efetivo de prótons no núcleo aumenta sem acréscimo significativo no escudo eletrônico.
  • Com menor raio e maior carga nuclear efetiva, os elétrons são atraídos mais fortemente, exigindo mais energia para removê-los.
    Logo, a energia de ionização cresce da esquerda para a direita ao longo de um período.

Passo 4

Analisando a variação ao longo de um mesmo grupo (movendo-se de cima para baixo):
  • O número de camadas eletrônicas aumenta, aumentando o raio atômico e reforçando o efeito de blindagem (shielding).
  • Elétrons da camada de valência ficam mais afastados do núcleo e são menos atraídos, precisando de menos energia para serem removidos.
    Logo, a energia de ionização decresce de cima para baixo em um grupo.

Passo 5

Os fatores principais que explicam essas tendências são:
  • A carga nuclear efetiva ( Zef), que aumenta da esquerda para a direita e mantém-se quase constante de cima para baixo.
  • O raio atômico, que diminui da esquerda para a direita e aumenta de cima para baixo.
  • O efeito de blindagem, que é maior em elementos mais abaixo do grupo.

Passo 6

Exemplos práticos de extremos:
  • Maiores energias de ionização:
    – Hélio ( He), cerca de 2372:kJ/mol
    – Neônio ( Ne), cerca de 2081:kJ/mol
  • Menores energias de ionização:
    – Frâncio ( Fr), em torno de 380:kJ/mol
    – Césio ( Cs), em torno de 376:kJ/mol

Resposta

A energia de ionização é a energia necessária para remover um elétron de um átomo gasoso. Ela aumenta da esquerda para a direita em um período (devido ao aumento de carga nuclear efetiva e à diminuição do raio) e diminui de cima para baixo em um grupo (devido ao aumento do raio e do efeito de blindagem). Os elementos de maior energia de ionização são, por exemplo, He e Ne, e os de menor energia de ionização são Fr e Cs.

Exercícios relacionados