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Questão 36 - 1ª Fase - IME 2027
Gabarito
Tendo em vista a tabela a seguir, acerca da primeira energia de ionização dos elementos do segundo período da Tabela Periódica:
| Átomo | Energia de ionização (kJ/mol) |
| Li | 520 |
| Be | 899 |
| B | 801 |
| C | 1086 |
| N | 1402 |
| O | 1314 |
| F | 1681 |
| Ne | 2081 |
Pode-se afirmar que, com relação à primeira energia de ionização, a do:
Alternativas
- A
Lítio é menor porque o seu raio atômico é o menor entre os elementos do segundo período.
- B
Berílio é mais alta do que a do Boro, pois é mais difícil remover um elétron do orbital 2p do que de um orbital 2s.
- C
Oxigênio é mais baixa do que a do Nitrogênio porque, naquele, há repulsão intereletrônica de um par de elétrons no suborbital 2p.
- D
Flúor é mais alta do que a do Oxigênio porque, naquele, há repulsão intereletrônica de dois pares de elétrons no suborbital 2p.
- E
Neônio é a mais alta do seu Grupo pois se trata do gás nobre de maior raio atômico.
Gabarito:C
A questão explora as duas exceções clássicas à tendência crescente da 1ª energia de ionização ao longo do segundo período: e .
A energia de ionização é a energia necessária para remover um elétron de um átomo na fase gasosa.
No caso do nitrogênio e do oxigênio, tem-se:
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Percebem-se dois pontos importantes:
- O orbital p do nitrogênio está em uma configuração estável, semipreenchido.
- No átomo de oxigênio, o quarto elétron p compartilha um orbital com outro elétron e sofre, assim, uma repulsão maior do que se estivesse sozinho em um orbital.
Dessa forma, torna-se mais fácil a primeira ionização para o átomo de oxigênio em comparação com a ionização do átomo de nitrogênio, que deixará de ter uma combinação estável. Isso explica os valores fornecidos: .
Analisando as alternativas, tem-se:
a) Incorreta. O Lítio realmente apresenta a menor energia de ionização do período, mas não possui o menor raio atômico dentre os elementos do segundo período
b) Incorreta. A primeira energia de ionização do Berílio é mais alta que a do Boro, mas a justificativa está invertida. É mais difícil remover um elétron do subnível 2s do que do subnível 2p.
c) Correta, conforme explicação anterior. Acrescenta-se apenas a observação de que “suborbital” não é a nomenclatura recomendada para o que se está descrevendo. Uma formulação mais rigorosa seria: “há repulsão intereletrônica de um par de elétrons em um orbital do subnível 2p.” Contudo, essa observação não compromete a identificação da alternativa como resposta pretendida pela banca.
d) Incorreta. Flúor realmente possui primeira energia de ionização maior que a do Oxigênio, mas a justificativa não procede. O raio atômico do flúor é menor, em função de sua carga nuclear efetiva mais elevada, o que acarreta maior energia de ionização.
e) Incorreta. O Neônio não é o gás nobre de maior raio atômico e não apresenta a primeira energia de ionização mais alta do seu grupo. Conforme os dados do enunciado, o Neônio tem a maior primeira energia de ionização entre os elementos do segundo período, por conta de seu menor raio atômico e maior carga nuclear efetiva.
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