7 Gráfico de energia de ionização: explicações detalhadas

Este artigo discute sobre o gráfico de energia de ionização. A ionização, como o nome sugere, está relacionada a íons ou elétrons.

Precisamos de alguma quantidade de energia para remover elétrons fracamente compactados de um átomo. Essa energia é chamada de energia de ionização. Discutiremos mais sobre essa energia em detalhes neste artigo. Discutiremos até diferentes gráficos de ionização para diferentes átomos.

• Gráfico de ionização do fósforo
• Gráfico de ionização do sódio
• Gráfico de ionização de Magnésio
• Gráfico de ionização de Boro
• Gráfico de ionização de Carbono
• Gráfico de ionização de alumínio
• Gráfico de ionização de Sulphur

O que é energia de ionização?

Conforme discutido na seção acima, a quantidade de energia necessária para remover o elétron mais fracamente compactado de um átomo é chamada de energia de ionização desse átomo. Suponhamos que elétron está localizado próximo ao núcleo.

A força de atração nuclear é muito alta para este elétron. Portanto, será necessária mais energia para retirar esse elétron da influência do núcleo. Conseqüentemente, maior será a energia de ionização necessária para remover esse elétron. Isso ocorre porque a força atrativa do núcleo é muito alta e aproximar-se dele exigiria mais energia para sair de seu campo atrativo. Veremos mais sobre gráficos de energia de ionização de diferentes átomos nas seções abaixo.

O que é número atômico?

A estrutura atômica possui certo número de prótons e certo número de elétrons. No entanto, o número de elétrons pode ser alterado facilmente. Portanto, o número atômico é considerado como o número total de prótons presentes dentro do átomo. É a impressão digital desse elemento químico. É representado pela letra Z.

O número atômico é uma quantidade importante porque auxilia na identificação do elemento e também é utilizado para encontrar o número de massa do átomo. O número atômico pode ser considerado a impressão digital do átomo, pois cada elemento químico possui um número atômico único.

O que é número de massa?

O número de massa ou número de massa atômica pode ser definido como a soma do número atômico, Z, e do número de nêutrons, N. O número de massa é indicado pela letra A.

O número de massa é quase igual à massa atômica do elemento. Embora o número de massa seja diferente para diferentes isótopos de um elemento. Discutiremos sobre isótopos nas seções abaixo deste artigo.

O que são isótopos?

Os isótopos têm o mesmo número de prótons, mas têm massas diferentes, indicando que têm um número diferente de nêutrons.

Sabemos que o número atômico é único para um elemento químico. Portanto, podemos dizer que os isótopos pertencem à mesma família de elementos. Como o número de massa é diferente, as massas atômicas desses isótopos diferem umas das outras. Existe outro termo chamado isômeros que possuem o mesmo número de átomos, mas são diferentes em termos de propriedades.

Comparação das energias de ionização dos átomos na tabela periódica

As energias de ionização de diferentes átomos na tabela periódica são diferentes. Essas tendências energéticas são fornecidas na seção abaixo-

• O valor da energia de ionização aumenta à medida que avançamos da esquerda para a direita na tabela periódica.
• O valor da energia de ionização diminui à medida que avançamos de cima para baixo na tabela periódica.

Tipos de energia de ionização

À medida que o elétron é removido do átomo, a energia de ionização continua aumentando. Os diferentes tipos de energias de ionização, dependendo do número de elétrons removidos, são fornecidos na seção abaixo-

• 1^st energia de ionização– A energia usada para remover o primeiro elétron do átomo.
• 2^nd energia de ionização– Quando um elétron já foi removido e outro elétron deve ser removido, então a energia necessária para remover esse elétron é chamada de 2^nd energia de ionização.
• 3^rd energia de ionização– Quando o átomo já carece de dois elétrons e um terceiro elétron deve ser removido. Então a energia necessária para remover este terceiro elétron é chamada de terceira energia de ionização.

Fatores que influenciam a energia de ionização

A energia de ionização não é uma quantidade independente. Seu valor depende de muitos fatores. Esses fatores são declarados na seção abaixo-

• Configuração de elétrons – A maior parte da energia de ionização do elétron é determinada pela configuração dos elétrons, pois a configuração determina principalmente as características do átomo.
• Carga nuclear– Estamos bem familiarizados com o efeito da carga nuclear na energia de ionização do eletrão. Com maior influência da carga nuclear sobre os elétrons, a energia de ionização necessária para remover o elétron será maior e vice-versa também é verdade, ou seja, com menor influência da carga nuclear sobre os elétrons, menor será a energia de ionização necessária para arrancar um elétron. do átomo.
• Número de camadas de elétrons – O número de camadas de elétrons nos informa diretamente sobre o raio atômico. Quanto maior o raio do átomo, mais longe estará o elétron mais externo do núcleo. Conseqüentemente, será mais fácil para um elétron residente em um átomo com maior número de camadas ser retirado. Se o número de camadas for menor, significa que o raio é pequeno e o elétron está mais próximo do núcleo, isso implica que será necessária mais força para tirar o elétron da influência do núcleo.
• Carga nuclear efetiva– Se houver maior tendência de penetração de elétrons e o valor da blindagem eletrônica for maior, então o efeito líquido da carga nuclear no elétron será menor. Conseqüentemente, menor energia de ionização será necessária para arrancar o elétron desse átomo. Da mesma forma, se a carga nuclear efetiva líquida for maior do que a quantidade de energia de ionização necessária para remover um elétron do átomo também será maior.
• Estabilidade – Cada átomo encontra uma maneira de estar no estado mais estável. Se o átomo for estável, será necessária uma energia de ionização muito alta para retirar o elétron do átomo. Isso acontece nos gases Nobel, a remoção de um elétron tornará o átomo muito instável. Conseqüentemente, o átomo tentará resistir à arrancada do elétron.

Primeiro gráfico de energia de ionização

O primeiro gráfico de ionização é desenhado usando os valores da primeira energia de ionização e números atômicos de diferentes elementos químicos. Este gráfico mostra as tendências na tabela periódica da primeira energia de ionização.

A seguir estão alguns pontos importantes sobre o primeiro energia de ionização gráfico-

• É importante notar que a primeira energia de ionização aumenta à medida que vamos da esquerda para a direita na tabela periódica e atinge o seu pico nos gases nobres. Isso ocorre porque os elétrons são adicionados na mesma camada. O raio atômico continua diminuindo, tornando os elétrons suscetíveis ao efeito da carga nuclear.
• À medida que descemos, o primeiro valor de ionização diminui ligeiramente em relação ao elemento anterior colocado logo acima do elemento atual. Isso acontece porque há uma camada de elétrons extra adicionada à medida que descemos. Isso aumenta o raio atômico e diminui a influência da carga nuclear nos elétrons.
• Então, novamente, aumenta com o aumento do número atômico até a chegada do próximo gás nobre. Os gases nobres têm maior energia de ionização devido à sua maior estabilidade.

Créditos de imagem: Dobro afiado, Primeiros blocos de energia de ionização, CC BY-SA 4.0

Segundo gráfico de energia de ionização

O segundo gráfico de energia de ionização é feito usando os valores da segunda energia de ionização e os números atômicos.

A tendência da segunda energia de ionização é a mesma da primeira energia de ionização, com a única diferença sendo que o valor da segunda energia de ionização é ligeiramente superior ao da primeira energia de ionização. As tendências são as seguintes-

• O valor da segunda energia de ionização aumenta à medida que vamos da esquerda para a direita na tabela periódica.
• O valor atinge o máximo para um gás nobre.
• À medida que descemos, o valor da segunda energia de ionização diminui e, à medida que avançamos para a direita, ele começa a aumentar.

Terceiro gráfico de energia de ionização

Quando o átomo já está com falta de dois elétrons e precisamos retirar um terceiro elétron, então podemos a energia necessária para remover esse elétron é chamada de terceira energia de ionização. O gráfico da terceira energia de ionização é feito utilizando os valores da terceira energia de ionização e do número atômico.

As tendências seguidas pela primeira e segunda energia de ionização são as mesmas da terceira energia de ionização. A única diferença é que a terceira energia de ionização é a mais alta de todas. As tendências são as seguintes-

• A terceira energia de ionização aumentará se formos para a direita na tabela periódica.
• O valor da terceira energia de ionização diminui se avançarmos para a parte inferior da tabela periódica.
• O valor da terceira energia de ionização torna-se máximo para gases Nobel.

Gráfico de energia de ionização do fósforo

O número atômico do fósforo é 15. Isso significa que o número total de elétrons em seu átomo é 15. Os valores das dez energias de ionização do fósforo são fornecidos abaixo-

• Primeira energia de ionização - 1011.81
• 2^nd energia de ionização - 1907
• Terceira energia de ionização - 2914
• Quarta energia de ionização - 4963.6
• Quinta energia de ionização- 6273
• Sexta energia de ionização - 21,267
• Sétima energia de ionização - 25,341
• Oitava energia de ionização - 29,872
• Nona energia de ionização - 35,905
• Décima energia de ionização - 40,950

Gráfico de energia de ionização do sódio

O número atômico do sódio é 11. O sódio é representado como Na. É um dos elementos mais voláteis da tabela periódica. Os valores de dez energias de ionização do sódio são fornecidos abaixo-

• Primeira energia de ionização - 496
• 2^nd energia de ionização - 4562
• Terceira energia de ionização - 6910
• Quarta energia de ionização - 9542
• Quinta energia de ionização- 13354
• Sexta energia de ionização - 16613
• Sétima energia de ionização-20117
• Oitava energia de ionização - 25496
• Nona energia de ionização - 28392
• Décima energia de ionização - 141362

Gráfico de energia de ionização de magnésio

O número atômico do Magnésio é 12. Os valores das primeiras dez energias de ionização do Magnésio são dados abaixo-

• Primeira energia de ionização - 737
• 2^nd energia de ionização - 1450
• Terceira energia de ionização - 7732
• Quarta energia de ionização - 10542
• Quinta energia de ionização- 13630
• Sexta energia de ionização - 18020
• Sétima energia de ionização - 21711
• Oitava energia de ionização - 25661
• Nona energia de ionização - 31653
• Décima energia de ionização - 35458

Gráfico de energia de ionização do Boro

O número atômico do Boro é 5. Portanto, ele possui apenas cinco elétrons que podem ser retirados do átomo. As primeiras cinco energias de ionização do Boro são fornecidas abaixo-

• Primeira energia de ionização - 800
• Segunda energia de ionização - 2427
• Terceira energia de ionização - 3659
• Quarta energia de ionização - 25025
• Quinta energia de ionização - 32826

Gráfico de energia de ionização de carbono

O número atômico do carbono é 6. Isso significa que ele possui apenas seis elétrons que podem ser removidos do átomo. As primeiras seis energias de ionização do carbono são fornecidas abaixo-

• Primeira energia de ionização - 1086
• Segunda energia de ionização - 2352
• Terceira energia de ionização - 4620
• Quarta energia de ionização - 6222
• Quinta energia de ionização- 37831
• Sexta energia de ionização - 47277

Gráfico de energia de ionização de alumínio

O número atômico do alumínio é 13. Possui 13 elétrons no átomo que podem ser removidos. As primeiras dez energias de ionização do alumínio são fornecidas abaixo-

• Primeira energia de ionização - 577
• 2^nd energia de ionização - 1816
• Terceira energia de ionização - 2744
• Quarta energia de ionização - 11577
• Quinta energia de ionização- 14842
• Sexta energia de ionização - 18379
• Sétima energia de ionização - 23326
• Oitava energia de ionização - 27465
• Nona energia de ionização - 31853
• Décima energia de ionização - 38473

Gráfico de energia de ionização de enxofre

O número atômico do Enxofre é 16. As primeiras dez energias de ionização do Enxofre são fornecidas abaixo-

• Primeira energia de ionização - 999
• 2^nd energia de ionização - 2252
• Terceira energia de ionização - 3357
• Quarta energia de ionização - 4556
• Quinta energia de ionização- 7004.3
• Sexta energia de ionização - 8495
• Sétima energia de ionização - 27107
• Oitava energia de ionização - 31709
• Nona energia de ionização - 36621
• Décima energia de ionização - 43177

Gráfico de energia de ionização sucessiva

Os gráficos de ionização sucessivos de um elemento referem-se ao gráfico traçado usando diferentes valores de energias de ionização (1^st, 2^nd etc).

O valor da energia de ionização sucessiva aumenta à medida que o elétron seguinte está sempre mais próximo do núcleo e, portanto, é necessária mais energia para que esse elétron seja removido. À medida que continuamos a remover elétrons, a energia de ionização continua aumentando no gás e a influência do núcleo torna-se cada vez mais forte.

Gráfico de número atômico vs energia de ionização

O próprio gráfico de energia de ionização é um gráfico traçado usando valores de energia de ionização e número atômico de elementos.

Os números atômicos são escritos no eixo horizontal que é o eixo X. A energia de ionização está escrita no eixo vertical que é o eixo Y. À medida que avançamos para a direita na tabela periódica, necessitamos de maior energia de ionização para remover o elétron do átomo, portanto, a energia de ionização aumenta à medida que avançamos para a direita. Atingiu um valor máximo nos gases nobres e o valor diminui à medida que descemos na tabela periódica.