Qual elemento da tabela periódica tem a menor energia de ionização?

A forma como os elementos são organizados na tabela periódica, em ordem crescente de número atômico, faz com que certas propriedades dos elementos, como raio atômico e eletronegatividade, sigam um padrão na tabela. E isso acontece também com a energia de ionização.

A energia de ionização é definida como a energia necessária para retirar um elétron da camada de valência de um átomo na fase gasosa. Na forma que a tabela foi organizada, a variação dessa energia segue a seguinte tendência:

aumenta conforme o aumento da família e conforme a diminuição do período, ou seja, quanto maior a família e menor o período em que o elemento está, maior sua energia de ionização.

Qual elemento da tabela periódica tem a menor energia de ionização?

Contudo, em algumas partes da tabela ocorrem inversões nessa regra. Um exemplo dessa situação é a comparação entre as energias de ionização do nitrogênio e do oxigênio. De acordo com a regra, a energia de ionização do oxigênio deveria ser maior, mas isso não ocorre na prática.

Tal inversão ocorre devido a influência da simetria na distribuição de elétrons da última camada do nitrogênio. Vamos comparar os orbitais de valência do oxigênio e do nitrogênio para entender melhor:

Qual elemento da tabela periódica tem a menor energia de ionização?
Qual elemento da tabela periódica tem a menor energia de ionização?

Distribuições eletrônicas da camada de valência do nitrogênio e do oxigênio, respectivamente. Assim, podemos ver que o subnível de valência do nitrogênio (2p) apresenta uma simetria que não aparece no oxigênio, que possui o mesmo subnível de valência, mas com 4 elétrons.

Essa simetria existente na distribuição do nitrogênio o torna mais estável que o oxigênio, e faz com que sua energia de ionização seja maior.

Qual elemento da tabela periódica tem a menor energia de ionização?

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Um átomo ou íon que esteja na fase gasosa perde elétrons desde que receba uma energia suficiente, que é denominada energia (ou potencial) de ionização.

Assim, temos a seguinte definição:

Qual elemento da tabela periódica tem a menor energia de ionização?

A energia fornecida para se retirar o primeiro elétron, isto é, o elétron mais afastado do núcleo, que se encontra na camada de valência, é denominada primeira energia de ionização. Seu valor é menor do que uma segunda energia de ionização, que é fornecida para se retirar um segundo elétron, e assim sucessivamente.

Isso ocorre porque, quando retiramos um elétron, a quantidade de elétrons na eletrosfera do átomo diminui, aumentando a força de atração com o núcleo e, consequentemente, será necessária uma energia maior para retirar o próximo elétron. Isso pode ser visto pelos dados experimentais abaixo, que mostram a retirada de 3 elétrons do nível de energia mais externo (3s2 3p1) de um átomo de alumínio (Al(g)):

13Al + 577,4 kJ/mol →13Al1+ + e-
13Al1+ + 1816,6 kJ/mol →13Al2+ + e-
13Al2+ + 2744,6 kJ/mol →13Al3+ + e-
13Al3+ + 11575,0 kJ/mol →13Al4+ + e-

Observe que a energia de ionização aumenta da seguinte forma:

1ª E.I < 2ª E.I < 3ª E.I. <<< 4ª E.I.

Cada vez que se retira um elétron e o raio atômico diminui, maior se torna a atração exercida pelos prótons do núcleo sobre os elétrons mais externos; e maior se torna a repulsão exercida pelos elétrons mais internos, por isso se estabelece a seguinte regra:

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Qual elemento da tabela periódica tem a menor energia de ionização?

Com base nesse pressuposto, podemos definir como essa propriedade varia em relação aos elementos situados numa mesma família ou num mesmo período na tabela periódica:

  • Na mesma família:o tamanho do átomo geralmente aumenta à medida que o número de níveis ou camadas aumenta. Assim, o raio atômico vai aumentando e a energia de ionização vai diminuindo de cima para baixo. Podemos dizer que a energia de ionização dos elementos de uma mesma família cresce no sentido de baixo para cima.
  • No mesmo período:os átomos apresentam a mesma quantidade de níveis. No entanto, à medida que o número de prótons aumenta, aumenta também a atração exercida sobre os elétrons, então o raio atômico vai diminuindo e a energia de ionização vai aumentando. Temos que a energia de ionização dos elementos de um mesmo período cresce no sentido da esquerda para a direita.

Qual elemento da tabela periódica tem a menor energia de ionização?

Aproveite para conferir nossas videoaulas sobre o assunto:

Qual e o elemento com menor energia de ionização?

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.

Qual e o elemento de maior energia de ionização?

Isso significa que os maiores valores para a energia de ionização são dos elementos situados próximos ao Hélio, ou seja, na parte superior à direita da Tabela Periódica. Por outro lado, os menores valores são dos elementos situados próximos ao césio, na parte inferior à esquerda da Tabela Periódica.

Qual o grupo da tabela periódica apresentam maiores energia de ionização?

Em um mesmo período a energia de ionização (E.I.) aumenta da esquerda para a direita. Como a família dos Gases Nobres se localiza na extremidade mais à direita da tabela, corresponde aos elementos que apresentam maior energia de ionização.