Enunciado

29 – O tálio, uma neurotoxina, é o membro mais pesado do Grupo 13 da tabela periódica e encontra-se mais comumente no estado de oxidação +1. O alumínio, causador de anemia e demência, também é um membro desse grupo, mas suas propriedades químicas são dominadas pelo estado de oxidação +3. Analise essa afirmação fazendo o gráfico das energias de primeira, segunda e terceira ionizações para os elementos do Grupo 13 em função do número atômico. Explique as tendências observadas. Sugestão: A energia mínima necessária para remover um elétron de um cátion duplamente carregado:

E 2 + g → E 3 + g + e - ; I 3 = E E 3 + - E ( E 2 + )

Passo 1

Seguindo a relação mostrada no enunciado para a energia mínima necessária para remover um elétron de um cátion duplamente carregado, usando ela para calcular a energia de ionização, podemos plotar o seguinte gráfico da energia de ionização versus o nº atômico:

Eionização

Número Atômico, Z

No gráfico acima, a curva de cima é referente a energia de ionização I3, a curva do meio referente a energia de ionização I2 e a de baixo referente a I1.

Passo 2

Vamos agora analisar o gráfico das três energias de ionização.

Pelo gráfico você pode ver que as magnitudes das energias seguem a seguinte relação decrescente:

I 1 < I 2 < I 3

Esta ordem decrescente de energia é devido a diminuição da blindagem nuclear à medida que cada elétron sucessivo das energias de ionização é removido em cada nível de energia.

Passo 3

As energias de ionização do boro, que é um elemento do grupo 13, são muito maiores do que aquelas energias dos elementos do grupo remanescente pois a camada de valência do boro é muito pequena e compacta e com isso tendo uma blindagem nuclear pequena. Dessa forma, o átomo de boro é muito menor do que o átomo de alumínio.

Passo 4

As energias de ionização de Al, Ga, In, e Tl são comparáveis embora as camadas de valência sucessivas são mais distantes do núcleo porque redução esperada da energia de ionização para um átomo de um raio atômico muito grande é equilibrado pelo acréscimo na carga efetiva nuclear.

Resposta

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15. Dê a carga mais provável dos íons formados por cada um dos elementos: (a) S; (b) Te; (c) Rb; (d) Ga; (e) Cd.
Dê a configuração eletrônica no estado fundamental do (a) ClF (b) CS e (c) O2-
Dê a configuração eletrônica no estado fundamental do (a) C O (b) N O e (c) C N - .
Dê a configuração eletrônica e a ordem da ligação no estado fundamental do (a) L i 2 (b) B e 2 e (c) C 2 .