Observe o gráfico, que representa a variação da E_ionização em função do número atômico, Z. As letras de A a N representam elementos químicos, mas não são os respectivos símbolos químicos. 4.1 Indique: 4.1.1 dois elementos do mesmo grupo; 4.1.2 dois elementos do mesmo período. 4.2 Explique a diminuição brusca no valor da energia de ionização, quando se transita do elemento E para o elemento F.
Questão
Observe o gráfico, que representa a variação da E_ionização em função do número atômico, Z. As letras de A a N representam elementos químicos, mas não são os respectivos símbolos químicos.
4.1 Indique: 4.1.1 dois elementos do mesmo grupo; 4.1.2 dois elementos do mesmo período.
4.2 Explique a diminuição brusca no valor da energia de ionização, quando se transita do elemento E para o elemento F.
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Gráfico apresentado:
- Eixo vertical: (energia de ionização).
- Eixo horizontal: (número atômico).
- Pontos/elementos, em ordem crescente de Z (esquerda para direita) com descrição qualitativa do valor de :
Ordem (Z crescente) Letra Descrição qualitativa de 1 A baixo 2 B aumento (mais alto que A) 3 C ligeiramente menor que B 4 D aumenta novamente (maior que C) 5 E pico pronunciado (valor muito alto) 6 F queda brusca (valor muito baixo) 7 G leve recuperação (maior que F) 8 H pequena queda em relação a G 9 I aumento moderado 10 J aumento ligeiro (acima de I) 11 M segundo pico (valor alto, menor ou comparável ao de E) 12 N queda acentuada após M - Observações do gráfico: há quedas bruscas nos trechos E→F e M→N; há dois picos notáveis em E e M; as letras A–N marcam pontos discretos ao longo da curva (representando elementos diferentes).
Resposta
78%4.1.1 E e M 4.1.2 A e B 4.2 A queda brusca de de E para F ocorre porque E está no fim de um período (gás nobre, com camada de valência completa), enquanto F é o primeiro elemento do período seguinte (metal alcalino), que inicia uma nova camada eletrônica mais externa e mais distante do núcleo. Assim, no elemento F o elétron de valência está em um nível de energia mais alto, sofre maior efeito de blindagem pelos elétrons internos e sente menor carga nuclear efetiva, sendo removido com muito menos energia.
Explicação
Pelo comportamento típico da energia de ionização () ao longo da Tabela Periódica:
- Em um mesmo período, tende a aumentar da esquerda para a direita, com pequenas quedas locais (devido a subníveis e repulsões eletrônicas), e atinge um máximo no gás nobre.
- Ao passar para o próximo período, do gás nobre para o metal alcalino, ocorre uma queda grande, pois o elétron removido passa a estar em uma nova camada (maior ), mais afastada e mais blindada.
Com base no gráfico fornecido:
4.1.1 Dois elementos do mesmo grupo
Os picos E e M correspondem a máximos de no fim de períodos (comportamento típico de gases nobres). Elementos do mesmo grupo (grupo 18) aparecem em períodos diferentes mas com o mesmo padrão de alta .
Resposta: E e M.
4.1.2 Dois elementos do mesmo período
A sequência A → B → C → D → E mostra uma tendência geral de aumento até um pico (fim de período). Assim, A e B pertencem ao mesmo período (assim como quaisquer dois entre A, B, C, D, E).
Resposta (um exemplo válido): A e B.
4.2 Queda brusca de E para F
- E está no final de um período, com camada de valência completa (configuração estável), portanto é necessário muita energia para retirar um elétron.
- F é o início do período seguinte (metal alcalino): o elétron removido está em uma nova camada mais externa, mais distante do núcleo.
- Nesse novo nível, o elétron sofre maior blindagem dos elétrons das camadas internas e sente menor carga nuclear efetiva (), sendo mais fácil removê-lo.
Por isso, a energia de ionização cai abruptamente de E para F.