As segundas energias de ionização para alguns elementos do quarto periodo da tabela periódica são:
1145
1235
1310
1365
1562
1509
Explique porque a
Energia de Ionização do
é uma exceção à tendência geral observada.
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1145 | 1235 | 1310 | 1365 | 1562 | 1509 |
Passo 1
O enunciado apresenta as segundas energias de ionização
dos elementos do quarto período:
Ca , Sc
, Ti
, V
, Cr
e Mn
em
.
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 em
.
Ca
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
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
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:
– Após a primeira ionização (remoção de ): Cr
:
– Cr neutro:
– Após a primeira ionização (remoção de
Passo 4
A configuração
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
, 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
fica elevado
acima da tendência linear.
Resposta
A segunda energia de ionização de Cr é excepcionalmente alta porque Cr
possui configuração
, um arranjo meio-preenchido estável; remover mais um elétron desse subnível demanda energia extra para desfazer essa estabilidade.