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Questão 36 do IME 2027

Prova objetiva · Química

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:

  1. A
    Lítio é a menor porque o seu raio atômico é o menor dentre os elementos do segundo período.
  2. 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.
  3. C
    Oxigênio é mais baixa do que a do Nitrogênio porque, naquele, há repulsão intereletrônica de um par de elétrons no suborbital 2p.
  4. D
    Flúor é mais alta do que a do Oxigênio porque, naquele, há repulsão intereletrônica de dois pares de elétrons no suborbital 2p.
  5. E
    Neônio é a mais alta do seu Grupo pois se trata do gás nobre de maior raio atômico.
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Resolução comentada

A primeira energia de ionização é a energia para remover o elétron mais externo de um átomo gasoso. Em um período ela cresce da esquerda para a direita, porque a carga nuclear efetiva aumenta e o raio diminui. As exceções da tabela (Be > B e N > O) vêm da estrutura dos subníveis.

Análise das alternativas:

  • (A) O lítio tem a menor energia de ionização, mas seu raio é o maior do período, não o menor. Justificativa errada.
  • (B) No boro (1s^2 2s^2 2p^1) o elétron removido está no 2p, que tem energia mais alta e é mais blindado pelos elétrons 2s. Por isso sai com mais facilidade (801 < 899). A explicação dada inverte o argumento.
  • (C) O nitrogênio tem configuração 2p^3, com três elétrons desemparelhados, uma configuração estável. O oxigênio, 2p^4, tem um orbital p com um par de elétrons. A repulsão entre esses dois elétrons facilita a retirada de um deles, e por isso 1314 < 1402. Correta.
  • (D) O flúor (2p^5) tem energia maior que a do oxigênio por causa da maior carga nuclear efetiva e do menor raio. Além disso, ele tem apenas dois pares no subnível 2p e um elétron desemparelhado, e a repulsão não explica o aumento.
  • (E) O neônio tem a maior energia do período, mas é o gás nobre de menor raio do grupo. Dentro do grupo a energia diminui de cima para baixo.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa B engana por apresentar o fato correto (Be > B) com a explicação invertida sobre os orbitais s e p.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO lítio tem o maior raio atômico do período, não o menor.
  • BA energia do Be é maior porque o elétron do B sai de um 2p, mais fácil de remover; a explicação está invertida.
  • DA energia do F é maior pela maior carga nuclear efetiva; o F tem 2 pares e 1 elétron desemparelhado no 2p, e a repulsão não explica o aumento.
  • EO Ne é o gás nobre de menor raio do grupo, e a energia de ionização diminui descendo no grupo.

Assuntos: energia de ionização, propriedades periódicas, configuração eletrônica.

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Fonte: IME 2027 · Prova objetiva. Prova oficial ↗