Questão 1. Considere a seguinte tabela de energias de ionização (
). As letras não representam símbolos químicos dos elementos.
Elemento
El
El
EI
El
El
A
496
4562
6910
9543
13354
B
738
1451
7733
10541
13629
C
789
1577
3232
4356
16091
D
419
3052
4420
5877
7975
E
1140
2100
3500
4560
5760
a) Qual destes elementos tem maior tendência para formar um cátion com carga 2+? Justifique sua resposta. (Elemento B)
b) Qual par de elementos deve pertencer ao mesmo grupo na classificação periódica? Nesse par, qual tem maior Z? Justifique sua resposta. (Elementos A e D)
Elemento |
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A | 496 | 4562 | 6910 | 9543 | 13354 |
B | 738 | 1451 | 7733 | 10541 | 13629 |
C | 789 | 1577 | 3232 | 4356 | 16091 |
D | 419 | 3052 | 4420 | 5877 | 7975 |
E | 1140 | 2100 | 3500 | 4560 | 5760 |
b) Qual par de elementos deve pertencer ao mesmo grupo na classificação periódica? Nesse par, qual tem maior Z? Justifique sua resposta. (Elementos A e D)
Passo 1
Beleza, a questão nos dá uma tabela com as cinco primeiras energias de ionização (IE) de cinco elementos “sem nome” (A, B, C, D e E).
Conteúdo: conceitos de energias de ionização sucessivas e tendências periódicas (grupos da Tabela Periódica).
O que vamos precisar:
Conteúdo: conceitos de energias de ionização sucessivas e tendências periódicas (grupos da Tabela Periódica).
O que vamos precisar:
- Entender o que é energia de ionização (IE).
- Ver como um grande salto entre a 2ª e a 3ª IE indica que o elemento “para” em estado 2+.
- Reconhecer padrões de salto de IE para descobrir quem está no mesmo grupo e relacionar IE₁ com Z atômico.
Passo 2
Primeiro, energia de ionização (IE) é a energia mínima pra arrancar um elétron de um átomo isolado no estado gasoso.
Como cada elétron removido fica mais preso, a IE aumenta pra cada etapa – IE₁ < IE₂ < IE₃ < …
Quando a diferença entre IE₂ e IE₃ é muito grande, significa que, depois de formar M²⁺, é “muito caro” tirar o 3º elétron. Aí o elemento tende a parar no estado 2+ (é estável aí).
Como cada elétron removido fica mais preso, a IE aumenta pra cada etapa – IE₁ < IE₂ < IE₃ < …
Quando a diferença entre IE₂ e IE₃ é muito grande, significa que, depois de formar M²⁺, é “muito caro” tirar o 3º elétron. Aí o elemento tende a parar no estado 2+ (é estável aí).
Passo 3
Vamos calcular o salto entre IE₂ e IE₃ de cada elemento:
- A: ΔIE = IE₃ – IE₂ = 6910 – 4562 = 2348 kJ/mol
- B: ΔIE = 7733 – 1451 = 6282 kJ/mol
- C: ΔIE = 3232 – 1577 = 1655 kJ/mol
- D: ΔIE = 4420 – 3052 = 1368 kJ/mol
- E: ΔIE = 3500 – 2100 = 1400 kJ/mol
O maior salto é de B (6282 kJ/mol), então B é quem mais “gosta” de ficar em B²⁺.
Passo 4
Para descobrir quem está no mesmo grupo, a gente olha onde ocorre o salto gigante de IE. Elementos de um mesmo grupo têm configuração eletrônica parecida e, portanto, apresentam um salto grande no mesmo número de elétrons removidos.
- A e D têm um salto enorme entre IE₁ e IE₂ (o 2º elétron sai muito mais caro que o 1º): isso indica que eles têm só um elétron na camada de valência, ou seja, pertencem ao grupo 1 (metal alcalino).
Passo 5
Agora, dentro de um mesmo grupo, o elemento com maior número atômico Z está mais “pra baixo” na Tabela, o que faz sua IE₁ ser menor (elétrons mais distantes do núcleo). Como IE₁ de D (419 kJ/mol) é menor que a de A (496 kJ/mol), D tem Z maior que A.
Resposta
a) O elemento B tem maior tendência a formar B²⁺, pois o salto IE₃–IE₂ é o maior (6282 kJ/mol).
b) A e D pertencem ao mesmo grupo (grupo 1). D tem maior número atômico Z.
b) A e D pertencem ao mesmo grupo (grupo 1). D tem maior número atômico Z.