Come varia l’energia di ionizzazione in un gruppo
Quesito storico attribuito al test Medicina e Chirurgia, anno 2007/2008.
Nella tavola periodica degli elementi l’energia di ionizzazione dall’alto in basso lungo un gruppo:
- Acresce progressivamente
- Bresta invariata
- Cdecresce progressivamente
- Dcresce nei primi tre gruppi, resta invariata negli altri
- Ediminuisce solo negli ultimi tre gruppi
Risposta corretta: C, decresce progressivamente.
La spiegazione
L’energia di ionizzazione è l’energia che serve a strappare un elettrone a un atomo. Quanto più quell’elettrone è trattenuto saldamente, tanta più energia occorre. Scendendo lungo un gruppo, cioè lungo una colonna, gli atomi acquistano gusci elettronici sempre più esterni e diventano più grandi. L’elettrone più esterno si trova quindi sempre più lontano dal nucleo e, per giunta, è schermato dagli elettroni degli strati interni che ne riducono l’attrazione.
Il risultato è che quell’elettrone è tenuto sempre più debolmente e si stacca con sempre meno fatica: l’energia di ionizzazione diminuisce dall’alto verso il basso. È il motivo per cui i metalli alcalini in fondo alla prima colonna, come il cesio, sono fra gli elementi più facili da ionizzare. Le altre opzioni, con andamenti costanti o a zone, non corrispondono a nessun comportamento reale della tavola periodica.
Metodo di risoluzione
Bilancia attrazione nucleare, distanza dell’elettrone esterno e schermaggio.
- 1Scendendo aumenta il numero di livelli elettronici.
- 2L’elettrone di valenza è più lontano dal nucleo.
- 3Lo schermaggio cresce e l’energia necessaria tende a diminuire.
Controllo finale: Non confondere l’andamento lungo un gruppo con quello lungo un periodo, dove l’energia di ionizzazione tende invece ad aumentare.
Approfondimento del concetto
L’energia di ionizzazione misura l’energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo isolato allo stato gassoso. Scendendo lungo un gruppo aumentano il numero di livelli elettronici, la distanza dell’elettrone di valenza e lo schermaggio. L’attrazione efficace del nucleo sull’elettrone esterno tende quindi a diminuire e la rimozione diventa più facile.
Errori comuni da evitare
- Applicare l’andamento lungo un periodo a quello lungo un gruppo.
- Guardare soltanto la carica nucleare senza considerare distanza e schermaggio.
- Confondere energia di ionizzazione, affinità elettronica ed elettronegatività.
Come allenare lo stesso ragionamento
Spiega l’andamento usando sempre tre parole: distanza, schermaggio, attrazione. Poi confronta due elementi dello stesso gruppo e due dello stesso periodo. Se la spiegazione non distingue i due percorsi nella tavola periodica, la regola è stata memorizzata ma non ancora compresa.
Autoverifica prima di passare oltre
Prova a spiegare la soluzione senza rileggere le alternative: indica il principio usato, il passaggio che elimina i distrattori e il controllo finale. Poi modifica un dato o una condizione della domanda e chiediti se la risposta resterebbe la stessa. Se il ragionamento regge anche nella variante, hai compreso il concetto; se ricordi soltanto la lettera corretta, riparti dalla spiegazione e crea un esempio nuovo. Registra l’errore nel tuo quaderno con una frase operativa, quindi ripeti un quesito simile dopo due o tre giorni. Questo intervallo aiuta a distinguere il recupero reale dalla semplice memoria della pagina appena letta.
Fonte e controllo editoriale
Il quesito è presentato come materiale storico attribuito all’annualità indicata. La spiegazione e il metodo di risoluzione sono contenuti originali della Redazione SosTest. Consulta la pagina Fonti e diritti per il processo di acquisizione, verifica e correzione.
Scendendo in un gruppo l’atomo si ingrandisce, l’elettrone esterno è più lontano e schermato, quindi l’energia di ionizzazione cala. Lungo un periodo, invece, tende ad aumentare.