Quando um átomo se encontra isolado, ou seja, em seu estado fundamental, ele pode absorver energia tornando possível a transferência de seu
elétron de um nível energético quantizado para outro. O elétron pode ainda ser totalmente removido do átomo caso a energia fornecida seja alta o suficiente para isso. O átomo se transforma, então, em um cátion (íon positivo). O elétron mais facilmente removível é aquele menos preso ao
núcleo e o que possui a energia mais alta. A ionização trata-se, portanto, do processo de transformação de um átomo neutro em um íon positivo por meio da remoção de seu elétron. 📚 Você vai prestar o Enem? Estude de graça com o Plano de Estudo Enem De Boa 📚 A energia de ionização é a energia mínima necessária para a remoção de um ou mais elétrons de
um átomo isolado na fase gasosa. Esquematicamente, temos: X0 (g) + energia → X+ (g) + e- A energia de ionização é uma das propriedades atômicas que variam periodicamente em função do número atômico (Z). A variação da energia de ionização está mostrada na
tabela periódica abaixo: Podemos ver que,
nas famílias e nos períodos, a energia de ionização aumenta à medida que o raio atômico diminui. Isso ocorre porque, quanto menor for o tamanho do átomo, maior será a atração dos elétrons na eletrosfera pelos prótons no núcleo, tornando mais difícil de se retirar o elétron. Logo, quanto maior o raio do átomo, menor será a atração exercida pelo núcleo sobre o elétron mais
afastado e menor será a energia necessária para removê-lo do átomo. Pequenos desvios dessas tendências podem ser atribuídos às repulsões entre os elétrons, particularmente os que ocupam o mesmo orbital, como ocorre no caso do oxigênio. A primeira energia de ionização é mais baixa do que a esperada, pois o elétron é removido de um orbital 2p que contém um segundo elétron. Esses dois elétrons estão ocupando o mesmo espaço e acabam se repelindo mais fortemente do que se repeliriam se estivessem em orbitais diferentes. Isso acaba facilitando a remoção do elétron do oxigênio. Os metais apresentam uma energia de ionização menor do que os ametais. Estes, por sua vez, possuem energia de ionização menor do que os gases nobres. Logo, quanto maior for a eletropositividade de um átomo, isto é, quanto maior for a tendência do átomo em perder elétrons e formar cátions, menor será sua energia de ionização. Quando o primeiro elétron é retirado, o raio do átomo diminui. Isso faz com que a atração do núcleo sobre os elétrons se torne mais forte. Por isso, a energia necessária para retirar o segundo elétron é maior. Portanto, para um mesmo átomo, temos: 1ª energia de ionização < 2ª energia de ionização < 3ª energia de ionização A 1ª energia de ionização é a energia necessária para remover um elétron de um átomo neutro na forma gasosa. A 2ª energia de ionização é a energia necessária para remover um elétron de um cátion com carga unitária na forma gasosa. Veja alguns exemplos:
1ª energia de ionização: Al (g) + 577,4 KJ/mol → Al1+ (g) + e- 13Al1+ → 1s2 2s2 2p6 3s2 2ª energia de ionização: Al1+ (g) + 1816,6 KJ/mol → Al2+ (g) + e- 13Al2+ → 1s2 2s2 2p6 3s1 3ª energia de ionização: Al2+ (g) + 2744,6 KJ/mol → Al3+ (g) + e- 13Al3+ → 1s2 2s2 2p6 4ª energia de ionização: Al3+ (g) + 11575,0 KJ/mol → Al4+ (g) + e- 13Al4+ → 1s2 2s2 2p5 Energias de ionização.
1ª energia de ionização: Mg (g) + 738 KJ/mol → Mg1+ (g) + e- 12Mg1+ → 1s2 2s2 2p6 3s1 2ª energia de ionização: Mg1+ (g) + 1451 KJ/mol → Mg2+ (g) + e- 12Mg2+ → 1s2 2s2 2p6 Energias de ionização. Perceba que a energia de ionização aumenta à medida que o íon vai se tornando cada vez mais positivamente carregado. Exercício de fixação Cefet-MG Os elementos químicos foram agrupados e organizados no quadro periódico, de acordo com critérios que relacionam as propriedades com as suas estruturas eletrônicas. O diagrama abaixo mostra a variação da primeira energia de ionização de alguns elementos com o número atômico.
De acordo com o gráfico, é correto afirmar que: A os elementos que pertencem ao mesmo grupo têm o mesmo potencial de ionização. B os metais alcalinos são os elementos que possuem os menores potenciais de ionização. C o potencial de ionização cresce, nos grupos, à medida que o número atômico aumenta. D os elementos que têm os menores potenciais de ionização nos períodos são os gases nobres. Porque a segunda energia de ionização e maior que a primeira?A primeira energia de ionização é sempre menor que a segunda energia de ionização e assim sucessivamente. Isso acontece porque, no primeiro caso, o elétron está na camada mais externa ao núcleo e, como está mais longe dos prótons, a atração entre eles é menor, sendo mais fácil retirar o elétron.
Qual a energia de ionização e maior?Ou seja, o Hélio tem maior energia de ionização do que o Hidrogênio. Observação: quando a potência de ionização é muito grande, o raio atômico será menor.
Por que a energia de ionização do átomo de N e um pouco maior que a energia de ionização do átomo de oxigênio?Assim, podemos ver que o subnível de valência do nitrogênio (2p) apresenta uma simetria que não aparece no oxigênio, que possui o mesmo subnível de valência, mas com 4 elétrons. Essa simetria existente na distribuição do nitrogênio o torna mais estável que o oxigênio, e faz com que sua energia de ionização seja maior.
Por que a energia de ionização de um cátion e maior do que a de um átomo do mesmo elemento químico?Isso ocorre porque, quanto menor for o tamanho do átomo, maior será a atração dos elétrons na eletrosfera pelos prótons no núcleo, tornando mais difícil de se retirar o elétron.
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Porque a segunda energia de ionização de qualquer átomo é maior do que a primeira
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