Qual dos átomos deve ter maior afinidade eletrônica: C ou N ? 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 .

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