Química Geral ⇒ (UFGD - 2011) Energia de Ionização Tópico resolvido

[Archangel]

Dentro do período apresentado a seguir, a primeira energia de ionização aumenta do Sódio para o Cloro:

TABELA EM ANEXO

No entanto, apresenta duas exceções: o Alumínio e o Enxofre. A diminuição da energia de ionização do fósforo para o enxofre pode ser explicada pelo fato de:

Resposta

---

Gabarito: B

Gostaria de ajuda na resolução dessa questão. Gostaria de saber o porquê as alternativas estarem erradas, principalmente a letra A. Outra coisa, também gostaria de saber qual a implicação de ter elétrons emparelhados e desemparelhados na energia de ionização. Grato desde já.

[lmtosta]

Archangel,


Quando "andamos" na Tabela Periódica, do Fósforo para o Enxofre, temos o número atômico 1 unidade maior (Z = 15 do "P" contra Z = 16 do "S"). Isto significa que existe 1 próton a mais no núcleo do enxofre quando comparado ao fósforo!!!!!!!!

Para um mesmo efeito de penetração e blindagem de orbitais, o aumento de um próton no núcleo implica diretamente em aumento da atração prótons-elétrons no átomo, elevando assim a energia necessária para abstrair/retirar um elétron do átomo, pois este estará mais "preso" ao núcleo pelo efeito de 1 próton adicional, quando comparado ao fósforo!!!!!!!

No entanto, o que se observa é o contrário: é necessário menos energia para "arrancar" um elétron do Enxofre do que do Fósforo!!!!!!!

Vamos às alternativas:

a) Falso. A maior proximidade média dos elétrons do Enxofre em relação ao seu núcleo, com 1 próton a mais do que no Fósforo, deve ser um fator dificultador para "arrancar" 1 elétron do átomo de Enxofre, contribuindo para aumentar a energia de ionização do átomo e não diminuir, como sugere o enunciado e apontam os dados. Então esta justificativa não explica o resultado experimental!!!!!!!!

b) Verdadeiro. Muito embora os elétrons estejam mais próximos do núcleo do que no Fósforo, o emparelhamento eletrônico permite 2 elétrons num mesmo nível de energia tanto em termos do número quântico principal, quanto do número quântico do momento angular orbital (azimutal), quanto do número quântico do momento magnético orbital (magnético). Isto ocorre para 2 elétrons emparelhados "3p", que diferem entre si apenas pelo spin!!!!!!!!!

Tendo 3 (dos 4) números quânticos iguais, os 2 elétrons em questão estão energeticamente equivalentes e espacialmente muito próximos em média um do outro (a densidade de probabilidade de encontrar ambos os elétrons em uma mesma região do átomo a uma mesma distância do núcleo é elevada quando comparado à situação dos outros 2 elétrons desemparelhados). Com isto, é de se esperar que a repulsão eletrônica seja maior e mais significativa entre os elétrons de valência, quando comparado ao Fósforo e seus 3 elétrons desemparelhados em orbitais "p"!!!!!!!!!

Tal repulsão é forte o suficiente para compensar a maior proximidade dos elétrons em relação ao núcleo no Enxofre, permitindo uma certa redução na energia necessária para "arrancar" um elétron do átomo, ao ponto de ficar menor inclusive do que no Fósforo!!!!!!!!

c) Falso. O aumento do número de elétrons só tornaria necessariamente mais fácil a remoção de elétrons se o número de prótons não mudasse de um elemento para o outro. Mas se o número de prótons também aumenta de um elemento para o outro, aumenta também a atração exercida sobre os elétrons, contribuindo para dificultar a remoção de elétrons, e não facilitar!!!!!!!

d) Falso. Pelo número de prótons e pelo Deslocamento Lamb, em tese os elétrons de valência do Enxofre devem ter energia ligeiramente menor do que os do Fósforo!!!!!!!!

e) Falso. Estabilidade e reatividade não explicam os dados experimentais, pois o próprio Fósforo é altamente reativo (ex: fósforo branco), sendo que temos o próprio Enxofre com menor grau de reatividade/instabilidade, o S8, com estrutura de átomos de enxofre arranjados como se fossem uma estrutura que lembra uma coroa de rei, sólido amarelo e pulverizável!!!!!!!!

[Archangel]

lmtosta,

Muito obrigado pela ajuda!!! Sucesso para você!

[JigsawMOD]

Archangel,

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