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Energia de Ionização é uma propriedade periódica que indica qual a energia necessária para transferir o elétron de um átomo em estado fundamental. Um átomo encontra-se no seu estado fundamental quando o seu número de prótons é igual ao seu número de elétrons. A transferência de elétron(s) do átomo é chamada de ionização. Por isso, a energia necessária para que ela aconteça recebe o nome de energia de ionização, também conhecida como Potencial de Ionização. O primeiro elétron retirado é aquele que se encontra mais distante do núcleo do átomo. A distância facilita a transferência porque, quanto mais distante do núcleo, que é positivo, menos energia será necessária para que o elétron seja retirado dele. O(s) elétron(s) seguinte(s) precisam de mais energia. Assim, podemos dizer que a 1.ª energia de ionização (E.I) é menor do que a 2.ª energia de ionização. A 2.ª, por sua vez, é menor do que a 3.ª energia de ionização e assim sucessivamente: 1.ª E.I Isso acontece porque o raio atômico aumenta de tamanho na medida em que cada elétron é retirado do átomo. Com isso, os elétrons ficam cada vez mais próximos do núcleo atômico. Confira quais as energias de Ionização sucessivas do oxigênio: O -› O+ : 1313.9 kJ mol-1 Quando, após a retirada de um elétron, o átomo fica com mais prótons do que elétrons esse átomo passa a ser um cátion. Leia também:
É o que acontece, por exemplo, quando retiramos um elétron do hidrogênio. O hidrogênio é composto por 1 próton e 1 elétron. Após retirar o elétron, o hidrogênio fica apenas com um próton no seu núcleo. Quer dizer que o hidrogênio foi ionizado e que se tornou um cátion, que é o mesmo que dizer que se tornou um íon positivo. Energia de Ionização na Tabela PeriódicaO raio atômico aumenta nos sentidos da direita para a esquerda e de cima para baixo na tabela periódica. Sabendo isso, a energia de ionização aumenta no sentido inverso, ou seja, ela é maior da esquerda para a direita e de baixo para cima.  Dentre os elementos que precisam de menos energia de ionização estão os metais alcalinos, por exemplo, o potássio. Os gases nobres, em geral, são aqueles que requerem uma energia de ionização mais alta, por exemplo, o argônio. Energia de Remoção x Energia de IonizaçãoA energia de remoção é muito semelhante à energia de ionização. A diferença entre ambas é que a energia de remoção pode estar associada a efeitos fotoelétricos. Efeitos fotoelétricos são elétrons geralmente emitidos por materiais metálicos expostos à luz. Em decorrência disso, na energia de remoção a retirada dos elétrons não obedece uma sequência tal como acontece com a energia de ionização. Na energia de ionização, os primeiros elétrons retirados são os mais distantes do núcleo. Afinidade EletrônicaA afinidade eletrônica também influencia o comportamento dos átomos, mas de maneira inversa. Essa é a propriedade periódica que indica a energia liberada quando um átomo recebe um elétron. Por outro lado a energia de ionização é a energia necessária para retirar um elétron de um átomo. Leia também Eletropositividade e Eletronegatividade. Exercícios1. (PUCRS) Considerando-se a posição dos elementos na tabela periódica, é correto afirmar que, entre os elementos indicados a seguir, o de menor raio e maior energia de ionização é o a) alumínio b) argônio c) fósforo d) sódio e) rubídio 2. (UEL) Na classificação periódica, a energia de ionização dos elementos químicos AUMENTA a) das extremidades para o centro, nos períodos. b) das extremidades para o centro, nas famílias. c) da direita para a esquerda, nos períodos. d) de cima para baixo, nas famílias. e) de baixo para cima, nas famílias. e) de baixo para cima, nas famílias. 3. (Uece) Sejam os seguintes átomos neutros representados pelos símbolos hipotéticos X, Y, Z e T e suas respectivas configurações eletrônicas: X → 1s2 O que apresenta maior energia de ionização é: a) Y b) Z c) T d) X 4. (Ufes) A primeira energia de ionização de bromo (Z=35) é 1.139,9kJ/mol. Assinale a alternativa que contenha as primeiras energias de ionização do flúor (Z=9) e do cloro (Z=17), respectivamente, em kJ/mol. a) 930,0 e 1.008,4 b) 1.008,4 e 930,0 c) 1.251,1 e 1.681,0 d) 1.681,0 e 1.251,1 e) 1.251,0 e 930,0 Confira questões de vestibulares com resolução comentada em: Exercícios sobre a Tabela Periódica. 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:
Tabela de energia de ionização
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
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
Perceba que a energia de ionização aumenta à medida que o íon vai se tornando cada vez mais positivamente carregado. |
O elemento que deve ter maior diferença entre o primeiro é o segundo potencial de ionização é o
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