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Química

ITA 2006 Química — Questão 18

Considere as afirmações abaixo, todas relacionadas a átomos e íons no estado gasoso:

I. A energia do íon Be2+\mathrm{Be^{2+}}, no seu estado fundamental, é igual à energia do átomo de He neutro no seu estado fundamental.

II. Conhecendo a segunda energia de ionização do átomo de He neutro, é possível conhecer o valor da afinidade eletrônica do íon He2+\mathrm{He^{2+}}.

III. Conhecendo o valor da afinidade eletrônica e da primeira energia de ionização do átomo de Li neutro, é possível conhecer a energia envolvida na emissão do primeiro estado excitado do átomo de Li neutro para o seu estado fundamental.

IV. A primeira energia de ionização de íon H−\mathrm{H^-} é menor do que a primeira energia de ionização do átomo de H neutro.

V. O primeiro estado excitado do átomo de He neutro tem a mesma configuração eletrônica do primeiro estado excitado do íon Be2+\mathrm{Be^{2+}}.

Então, das afirmações acima, estão CORRETAS

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Gabarito do ITA 2006 Química, questão 18: alternativa D

apenas II, IV e V.

O que a questão pede

Aqui o ITA quer ver se você trata ionização, afinidade eletrônica e excitação como processos de partícula definidos, com o mesmo par de estados lidos nos dois sentidos.

Por onde começar · passo 1 de 4

Julgue I: mesma configuração não é mesma energia

Be²⁺ e He têm 2 elétrons em 1s. O que muda entre eles?

A carga nuclear: Z=4Z = 4 no Be²⁺ e Z=2Z = 2 no He. Os elétrons do Be²⁺ estão muito mais presos. A energia total do estado fundamental é cerca de −371 eV no Be²⁺ e −79 eV no He. Pela ordem de grandeza hidrogenoide, cada elétron vale ≈−13,6 Z2\approx -13{,}6\,Z^2 eV, com Z2Z^2 igual a 16 contra 4. I é falsa.

A armadilha

Ter a mesma configuração 1s² faz muita gente achar que Be²⁺ e He têm a mesma energia (I), e as letras A, B e C dependem disso. Mas a carga nuclear é 4 contra 2: a energia do Be²⁺ é muito mais negativa.

Quem cai nela marca A, B, C.

AfirmaçãoProcesso envolvidoVeredito
IBe²⁺ (Z=4) × He (Z=2), ambos 1s²falsa
IIHe⁺ ⇄ He²⁺ + e⁻ (mesmo par de estados)verdadeira
IIILi⁻, Li⁺ ≠ Li excitado (1s²2p¹)falsa
IVH⁻ → H + e⁻: 0,75 eV < 13,6 eVverdadeira
V1s¹2s¹ nos dois isoeletrônicosverdadeira
Cada afirmação reduzida ao processo que ela descreve: as verdadeiras são as que leem o mesmo par de estados nos dois sentidos ou comparam só configurações.

Na resolução completa vêm os outros 3 passos, o motivo de cada alternativa estar certa ou errada.

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