PUC-SP Inverno 2017
Observe as reações abaixo:
• X, Y e Z correspondem ao valor de energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso. A alternativa que apresenta corretamente o nome dessa propriedade periódica e os valores de X, Y e Z, respectivamente, é:
eletroafinidade; 578kJ, 1820kJ e 2750kJ.
energia de ionização; 2750kJ, 1820kJ e 578kJ.
energia de ionização; 578kJ, 1820kJ e 2750kJ.
eletroafinidade; 2750kJ, 1820kJ e 578kJ.
Resolução
Os processos mostrados na imagem correspondem à retirada sucessiva de elétrons do átomo de alumínio no estado gasoso:
- \(\text{Al}_{(g)} + X \rightarrow \text{Al}^{+}_{(g)} + e^-\)
- \(\text{Al}^{+}_{(g)} + Y \rightarrow \text{Al}^{2+}_{(g)} + e^-\)
- \(\text{Al}^{2+}_{(g)} + Z \rightarrow \text{Al}^{3+}_{(g)} + e^-\)
Cada etapa exige um valor específico de energia, denominada energia de ionização (ou potencial de ionização). Como é cada vez mais difícil remover um elétron de uma espécie já positiva, essas energias aumentam na ordem:
\[I_1 < I_2 < I_3\]
Para o alumínio, os valores tabelados são aproximadamente:
- 1ª energia de ionização (\(I_1\)) = 578 kJ·mol−1
- 2ª energia de ionização (\(I_2\)) = 1820 kJ·mol−1
- 3ª energia de ionização (\(I_3\)) = 2750 kJ·mol−1
Comparando com as alternativas, a única que traz o nome correto da propriedade (energia de ionização) e apresenta os valores na ordem crescente correta (X = 578 kJ, Y = 1820 kJ, Z = 2750 kJ) é a alternativa C.
Resposta: C
Dicas
Erros Comuns
Energia de ionização
- É a energia mínima para remover 1 mol de elétrons de 1 mol de átomos ou íons gasosos.
- Primeira, segunda, terceira… energias de ionização correspondem à retirada sequencial de elétrons.
- Cada remoção torna o cátion mais positivo, atraindo mais fortemente os elétrons restantes; por isso, \(I_1 < I_2 < I_3\).
- No alumínio (Z = 13): configuração fundamental \([Ne]3s^23p^1\). A terceira ionização retira o primeiro elétron do subnível 2p (núcleo de Ne), exigindo salto grande de energia.
