As seguintes espécies são isoeletrônicas: \mathrm{Cl}^{-}, \mathrm{K}^{+}e \mathrm{Ca}^{2+}. Coloque-as em ordem crescente de energia de ionização

Passo 1

O enunciado pede para ordenar, em ordem crescente de energia de ionização, as espécies isoeletrônicas \mathrm{Cl}^-, \mathrm{K}^+ e \mathrm{Ca}^{2+}. O conteúdo aqui é tendência de energia de ionização em uma série isoeletrônica, e vamos usar o conceito de carga nuclear efetiva para justificar a ordem.

Passo 2

Duas espécies são isoeletrônicas quando têm o mesmo número de elétrons. Aqui, cada uma delas tem 18 elétrons, como no gás nobre argônio. Assim, o que muda entre elas é apenas a carga do núcleo, ou seja, o número de prótons.

Passo 3

Em uma série isoeletrônica, quanto maior for a carga nuclear (mais prótons atraindo o mesmo número de elétrons), mais fortemente os elétrons são mantidos, aumentando a energia de ionização. Logo,
Z(\mathrm{Cl}^-)=17,\quad Z(\mathrm{K}^+)=19,\quad Z(\mathrm{Ca}^{2+})=20.

Passo 4

Como a energia de ionização cresce com o número de prótons, \mathrm{Cl}^- (menor carga) terá a menor energia de ionização, seguida de \mathrm{K}^+, e por fim \mathrm{Ca}^{2+} com a maior energia de ionização.

Resposta

\mathrm{Cl}^- < \mathrm{K}^+ < \mathrm{Ca}^{2+}

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