Energia de Ionização

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:

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:

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.

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