As segundas energias de ionização para alguns elementos do quarto periodo da tabela periódica são:
\mathbf{C a} \mathbf{S c} \mathbf{T i} \mathbf{V} \mathbf{C r} \mathbf{M n}
1145 1235 1310 1365 1562 1509
\mathrm{KJ} \mathrm{mol}^{-1}

Explique porque a 2^{a} Energia de Ionização do \mathrm{Cr}^{2+} é uma exceção à tendência geral observada.

Passo 1

O enunciado apresenta as segundas energias de ionização IE_2 dos elementos do quarto período:
Ca 1145, Sc 1235, Ti 1310, V 1365, Cr 1562 e Mn 1509 em \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.
O conteúdo envolve o efeito da carga nuclear efetiva e a estabilidade de configurações eletrônicas ao retirar o segundo elétron de cada átomo, ou seja, ao transformar M^+ em M^{2+}.

Passo 2

Em geral, ao percorrer um período da tabela periódica da esquerda para a direita, a carga nuclear efetiva aumenta porque o número de prótons cresce enquanto o efeito de blindagem não compensa totalmente. Logo, espera-se que IE_2 aumente de Ca até Mn, sem quedas acentuadas.

Passo 3

Para entender a exceção em Cr, vejamos as configurações eletrônicas (em nível atômico):
– Cr neutro: \,[\mathrm{Ar}]\,3d^5\,4s^1
– Após a primeira ionização (remoção de 4s^1): Cr ^+: \,[\mathrm{Ar}]\,3d^5

Passo 4

A configuração 3d^5 é meio-preenchida e goza de estabilidade extra devido ao emparelhamento mínimo e à máxima multiplicidade de spin (regra de Hund). Isso gera uma maior energia de troca e menor repulsão eletrônica, tornando essa configuração particularmente estável.

Passo 5

Para promover a segunda ionização, retira-se um elétron de Cr ^+ 3d^5, rompendo a configuração meio-preenchida. Esse rompimento exige energia adicional comparado aos casos em que o elétron era removido de subníveis menos estáveis. Por isso IE_2(\mathrm{Cr}) fica elevado 1562 acima da tendência linear.

Resposta

A segunda energia de ionização de Cr é excepcionalmente alta porque Cr ^+ possui configuração [\mathrm{Ar}]\,3d^5, um arranjo meio-preenchido estável; remover mais um elétron desse subnível demanda energia extra para desfazer essa estabilidade.

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