Observe os valores de afinidade eletrônica (em eV) para os elementos abaixo.
a) Explique porque a AE do cloro é maior que a do flúor.
b) Explique porque a AE do bromo é menor que a do cloro.
Passo 1
Esse exercício vai nos mostrar bem como o aumento do raio atômico tem diversos papéis na afinidade eletrônica. E que é muito difícil prever qual átomo vai ter maior AE. Mas sabendo previamente os valores de AE dos caras, podemos tentar explicá-los.
Passo 2
a) Aqui, o aumento do raio aumentou a AE.
O cloro é maior do que o flúor, estando no 3º período enquanto o flúor está no segundo.
Com uma camada a mais, o elétron que entrará no cloro ficará mais longe do núcleo, sofrendo uma atração menor.
Por outro lado, como o nível é mais volumoso que o , o elétron que entra no cloro sofre menor repulsão dos outros elétrons ao se aproximar do átomo e se “estabelecer” na eletrosfera.
No flúor, a atração núcleo-elétron é mais forte, porque o flúor tem menos níveis na eletrosfera, mas o elétron que entra sofre muita repulsão dos outros elétrons, devido ao pequeno raio atômico do flúor.
Resumindo: no cloro a atração é menor e a repulsão é menor. No flúor a atração é maior e a repulsão é maior.
Como a gente sabe qual é o fato decisivo? Olhando os valores de AE.
Como o cloro tem maior AE, a gente vê que entre a atração núcleo-elétron e a repulsão elétron-elétron, a repulsão foi o fator determinante. Com menor repulsão, o cloro acabou ficando com maior afinidade eletrônica.
“Ah, mas a gente não vai nem falar de carga nuclear efetiva? Nem de configuração eletrônica?”
Na análise de elementos do mesmo grupo, o raio atômico é o fator mais importante. Pra gente se convencer disso, podemos pensar que a atração entre cargas (como o núcleo e o elétron) depende do módulo dessas cargas, mas do inverso da distância ao quadrado. Ou seja, a distância costuma ser mais importante que as cargas em si.
A gente usa a carga nuclear efetiva mais para elementos do mesmo período.
Ao mudar de período, embora o número atômico aumente bastente, a blindagem também aumenta e as alterações na carga nuclear efetiva são mais sutis.
Quanto à configuração eletrônica: estando no mesmo grupo (17) ambas configurações terminam em p5 e poucas conclusões podem ser tiradas daí.
Passo 3
b) Agora a gente vai ter que dizer exatamente o contrário.
Entre bromo e cloro, o aumento do raio diminuiu a AE.
Bem, no cloro, o raio é menor, então a atração núcleo-eletron é maior, mas a repulsão elétron-elétron também é maior.
Por outro lado, com raio maior, o Br oferece menor atração núcleo-élétron e menor repulsão elétron-elétron.
Conhecendo os valores de afinidade eletrônica pra esses caras, a gente pode dizer que, aqui, o fator atração é o mais importante. Pois embora o cloro tenha mais repulsão eletrônica, sua maior atração núcleo-elétron leva a uma maior afinidade eletrônica quando comparado ao Br.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)