PAU Química 2017 · Juny · Sèrie 5 · Exercici 7

7. Les energies d’ionització ens ajuden a entendre algunes diferències qualitatives entre estructures electròniques de diferents àtoms. La taula següent mostra els valors de la pri­ mera energia d’ionització del liti, el beriŀli i el bor. Element Primera energia d’ionització (kJ mol–1) Li 520,3 Be 899,5 B 800,6 a) Expliqueu justificadament la diferència que hi ha entre els valors de la primera energia d’ionització dels tres àtoms. [1 punt] b) Calculeu la freqüència mínima i la longitud d’ona màxima de la radiació que pot ionit­ zar els àtoms de liti gasós en estat fonamental. [1 punt] Dades:  Nombres atòmics: Z(Li) = 3; Z(Be) = 4; Z(B) = 5. Constant de Planck: h = 6,63 × 10–34 J s. Nombre d’Avogadro: NA = 6,023 × 1023. Velocitat de la llum en el buit: c = 3,0 × 108 m s–1.

Pregunta 7 a) La primera energia d’ionització és l’energia que hem de subministrar a 1 mol d’un element gasós i en estat fonamental per perdre 1 electró. (0,2 punts) Per tant ens informa de com està lligat l’electró a l’àtom. Aquest lligam està relacionat amb l’estructura electrònica: Liti (Z = 3): 1s2 2s1 Beril·li (Z = 4): 1s2 2s2 Bor (Z = 5): 1s2 2s2 2p1 (0,2 punts) Li i Be (n = 2): El beril·li té més càrrega nuclear i atreu més l’electró de l’última capa. Costa més arrencar l’electró. Be (899,5 kJ/mol) > Li (520,2 kJ/mol). (0,3 punts) En el bor (n = 2) l’electró 2p esta més lluny del nucli que els electrons 2s del beril·li. Llavors, no està tan lligat tot i que hagi augmentat la càrrega nuclear. Per això té un valor intermedi d’energia d’ionització (800,6 kJ/mol). (0,3 punts) b) La freqüència i la longitud de ona són les que corresponen a la radiació d’energia igual a la primera energia d’ionització. En el cas del liti és igual a 520,3 kJ/mol. Energia d’ionització en J per àtom de L […]