Qual dos átomos deve ter maior afinidade eletrônica:
ou
? Explique
Passo 1
Primeiro, vamos entender a pergunta: precisamos descobrir qual dos átomos, carbono © ou nitrogênio (N), tem maior afinidade eletrônica. Para isso, vamos usar conceitos de configuração eletrônica e observar como eles influenciam a afinidade eletrônica desses elementos.
Passo 2
A afinidade eletrônica é a energia liberada quando um átomo recebe um elétron, formando um íon negativo. Geralmente, essa propriedade aumenta da esquerda para a direita na tabela periódica, pois os átomos ficam mais eletronegativos e tendem a ganhar elétrons mais facilmente.
Passo 3
Vamos analisar as configurações eletrônicas do carbono e do nitrogênio:
- Carbono ©:
- Nitrogênio (N):
Passo 4
Observamos que o nitrogênio tem uma configuração com meia-lotação estável nos orbitais
, ou seja, cada um dos três orbitais
tem um elétron. Essa configuração é bastante estável porque maximiza o spin dos elétrons, reduzindo a repulsão entre eles.
Passo 5
Quando adicionamos um elétron ao nitrogênio, ele teria que emparelhar em um dos orbitais
já ocupados, o que gera maior repulsão eletrônica e torna o processo menos favorável. Por isso, a afinidade eletrônica do nitrogênio é relativamente baixa.
Passo 6
Já o carbono, com sua configuração
, ao receber um elétron, passa a ter
, alcançando uma configuração meio-lotada semelhante à do nitrogênio, mas sem o problema de emparelhamento excessivo. Isso torna a adição de um elétron ao carbono mais favorável comparado ao nitrogênio.
Resposta
O carbono possui maior afinidade eletrônica que o nitrogênio, pois adicionar um elétron ao carbono resulta em uma configuração eletrônica mais estável, enquanto no nitrogênio a adição de um elétron causa maior repulsão devido à meia-lotação já estável dos orbitais
.
Exercícios relacionados
Explique a existência dos seguintes íons: ©
Para cada um dos seguintes pares de átomos, estabeleça qual deveria ter a maior afinidade eletrônica e explique por que: (a) Br e I
Usando somente a tabela periódica, dê o símbolo do átomo, no estado fundamental, que tem a seguinte configuração na camada de valência: (e)
Usando somente a tabela periódica, dê o símbolo do átomo, no estado fundamental, que tem a seguinte configuração na camada de valência: (d)