Explique:
o comportamento dos gráficos da primeira e segunda, e terceira energias de ionização do cálcio e dos elementos do primeiro período do bloco d, relacionando com a variação da carga nuclear efetiva.
o comportamento dos gráficos da primeira e segunda, e terceira energias de ionização do cálcio e dos elementos do primeiro período do bloco d, relacionando com a variação da carga nuclear efetiva.
Passo 1
Resumindo: temos dois gráficos para os elementos do bloco d do primeiro período
a
: à esquerda, a carga nuclear efetiva
sentida pelos elétrons
e
; à direita, as três primeiras energias de ionização
,
e
. O objetivo é explicar por que cada curva cresce do Ca
ao Zn
, relacionando-a ao aumento de
.
Passo 2
Lembrete de teoria:
- A carga nuclear efetiva
é a carga “real” que um elétron sente, descontando o efeito de blindagem dos demais elétrons. - A energia de ionização
é a energia necessária para retirar o -ésimo elétron de um átomo no estado gasoso. Quanto maior , mais fortemente o elétron está ligado e maior .
Passo 3
Observando o gráfico de
:
- Os elétrons
(quadradinhos) sentem uma em torno de a , aumentando lentamente com . - Já os
(bolinhas) apresentam maior (de a ) e crescem bem mais acentuados.
Isso significa que, ao longo da série, qualquer elétronfica preso muito mais forte que um .
Passo 4
Comportamento de
:
- Este IE retira o primeiro elétron do orbital
. Como aumenta apenas ligeiramente, a curva de também sobe devagar de Ca a Zn. - Pequenas ondulações (ex.: ligeira alta em Cu) refletem configurações mais estáveis de subníveis semipreenchidos ou totalmente preenchidos.
Passo 5
Comportamento de
:
- Remove o segundo elétron do mesmo
. Já partindo de um átomo com uma carga positiva a mais , a força de atração sobre o segundo elétron é ligeiramente maior, então é acima de e cresce um pouco mais acentuado, seguindo o aumento de .
Passo 6
Comportamento de
:
- O terceiro elétron sai agora de um orbital
(ou até em Ca). Como é bem maior e cresce rápido, nota-se um salto dramático de Ca para Sc (já que em Ca o terceiro é um elétron do subnível interno). - A partir daí,
aumenta de forma moderada, paralelamente ao aumento de ao longo da série.
Resposta
A ligeira subida de
e
de Ca a Zn acompanha o pequeno aumento de
dos elétrons
. Já a forte elevação inicial de
(Ca→Sc) e seu crescimento subsequente refletem a maior e mais rápida variação de
para elétrons
.