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Química · Glossário

O que é Energias de ionização?

Também chamado de: primeira energia de ionizacao · energias de ionizacao sucessivas

Definição 2.9 Química universitária — 1.º ano · Capítulo 2 — Periodicidade

A primeira energia de ionização Ei1E_{i1} de um elemento é a energia necessária para retirar um elétron do átomo isolado em seu estado fundamental, em fase gasosa:

X(g)→XX+(g)+eX−,Ei1=E(XX+)+E(eX−)−E(X)>0.\ce{X(g) -> X+(g) + e-}, \qquad E_{i1} = E(\ce{X+}) + E(\ce{e-}) - E(\ce{X}) > 0 .

As energias de ionização sucessivas Ei2,Ei3,…E_{i2}, E_{i3}, \dots retiram o segundo, o terceiro elétron… de XX+\ce{X+}, XX2+\ce{X^{2+}}… Elas são expressas em elétron-volts por átomo ou em quilojoules por mol (1 eV↔96.49 kJ/mol1\,\mathrm{eV} \leftrightarrow 96.49\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}).

Primeiras energias de ionização dos 36 primeiros elementos. Máximos nos gases nobres, mínimos nos metais alcalinos; as pequenas quedas em B, Al, Ga e em O, S são os efeitos de subcamada da .
Primeiras energias de ionização dos 36 primeiros elementos. Máximos nos gases nobres, mínimos nos metais alcalinos; as pequenas quedas em B, Al, Ga e em O, S são os efeitos de subcamada da Proposição 2.12.
Energias de ionização sucessivas do magnésio (eixo logarítmico). A terceira vale cinco vezes a segunda: a camada 3s está vazia e o cerne é alcançado.
Energias de ionização sucessivas do magnésio (eixo logarítmico). A terceira vale cinco vezes a segunda: a camada 3s está vazia e o cerne é alcançado.

Exemplos

Exemplo 2.11 (O magnésio)

As energias de ionização sucessivas do magnésio são 7.65, 15.04, 80.14 e 109.27 eV109.27\,\mathrm{eV}. A razão Ei2/Ei1≈2E_{i2}/E_{i1} \approx 2 é moderada; Ei3/Ei2≈5.3E_{i3}/E_{i2} \approx 5.3 é um salto: o terceiro elétron vem do cerne 2p. O magnésio cede seus dois elétrons 3s e para em MgX2+\ce{Mg^{2+}}, que tem a configuração de gás nobre do neônio.

Exemplo 2.24 (O lítio em uma bateria)

O lítio tem a menor eletronegatividade do período 2 e perde facilmente seu elétron 2s, além de ser o metal mais leve: ele transporta mais carga transferível por grama que qualquer outro elemento, razão pela qual alimenta as baterias recarregáveis. Sua primeira energia de ionização, 5.39 eV5.39\,\mathrm{eV}, é maior que a do sódio (5.14) ou do potássio (4.34), e no entanto em água ele é o metal alcalino mais redutor, paradoxo resolvido pela forte hidratação do pequeno íon LiX+\ce{Li+} (Capítulo 13).

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