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Energia de Ionização

A energia de ionização, também conhecida como potencial de ionização, é a energia mínima necessária para “arrancar” um elétron de um átomo isolado e no estado gasoso.

O potencial de ionização é uma propriedade periódica, pois quanto maior o tamanho do átomo ou do raio atômico, ou seja, quanto maior for o número atômico, menor será a energia de ionização, porque os elétrons estarão mais afastados do núcleo e a força de atração entre eles será menor.

Portanto, a variação da energia de ionização na tabela periódica, numa mesma família, aumenta de baixo para cima, e, num mesmo período, da esquerda para a direita.

Isso é mostrado abaixo, além dos valores das energias de ionização de vários elementos.

Sentido e valores da energia de ionização na Tabela Periódica

Esse crescimento é inversamente proporcional ao crescimento do raio atômico. É por isso que, conforme visto no texto “Raio atômico: O tamanho do átomo”, o sentido do crescimento dele na Tabela Periódica é exatamente o contrário (de cima para baixo, da direita para a esquerda) do sentido do aumento da energia de ionização.

Outro aspecto importante é que, quando analisamos a primeira e a segunda energia de ionização de um sódio (veja a tabela abaixo), verifica-se que a segunda energia de ionização é sempre maior que a primeira. E a terceira energia de ionização é ainda maior:

Valores da energia de ionização do segundo período de tabela periódica

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Esse fato ocorre porque quanto mais elétrons se retiram, maior será a atração que o núcleo exercerá sobre os demais elétrons. Consequentemente, haverá um aumento na energia de ionização; ou seja, será necessário fornecer mais energia para romper essa atração com o núcleo.

Por exemplo, considere o caso do magnésio. Como ele pertence à família 2, ele possui dois elétrons na camada de valência. Assim, a energia de ionização para retirar um desses elétrons é 738 kJ . mol-1. Já para retirar o segundo elétron, essa energia aumenta para 1450 kJ . mol-1. Com isso, ele fica com apenas duas camadas ou níveis eletrônicos; portanto, os elétrons estão muito próximos e atraídos ao núcleo. Sua camada de valência agora possui 8 elétrons e para retirar mais um desses elétrons será necessário muito mais energia que na primeira e na segunda energia de ionização (7730 kJ . mol-1). Por esse motivo, o magnésio é encontrado na natureza com a carga +2.

Veja também que as primeiras energias de ionização do fósforo (P), do enxofre (S) e do cloro (Cl) são altas e por isso esses elementos não são encontrados na natureza com carga positiva.  

Os ametais possuem energia de ionização alta, porque, assim como os outros elementos representativos, eles têm a tendência de adquirir a configuração eletrônica do gás nobre mais próximo (regra do octeto) e, para isso, eles precisam receber elétrons e não perder, como foi visto neste texto.

A energia de ionização é necessária para remover um elétron do átomo
A energia de ionização é necessária para remover um elétron do átomo
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
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Lista de Exercícios

Questão 1

(Unip-SP) É dada a configuração eletrônica de cinco elementos químicos pertencentes ao mesmo período da tabela periódica:

A: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

B: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

C: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

D: 1s2 2s2 2p6 3s2

E: 1s2 2s2 2p6 3s1

O elemento que apresenta a primeira energia de ionização mais elevada é:

a) A b) B c) C d) D e) E

Questão 2

(UEMT) As energias de ionização de um metal M são:

1ª energia de ionização – 138 kcal/mol

2ª energia de ionização – 434 kcal/mol

3ª energia de ionização – 656 kcal/mol

4ª energia de ionização – 2 767 kcal/mol

Com base nesses dados, espera-se que um átomo desse metal, ao perder elétrons, adquira configuração mais estável quando perde:

a) 2 elétrons.

b) 3 elétrons.

c) 4 elétrons.

d) 5 elétrons.

e) 6 elétrons.

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