Compare os elementos flúor e cloro em relação às seguintes propriedades:
(a) Configuração eletrônica
(b) Energia de ionização
© Afinidade eletrônica
(e) Raio atômico.
Explique as diferenças entre os dois elementos.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa comparar o Flúor e o Cloro em relação a quatro propriedades: configuração eletrônica, energia de ionização, afinidade eletrônica e raio atômico. Para isso, vamos usar conceitos de química como estrutura eletrônica dos átomos, energia necessária para remover um elétron, atração que um átomo tem por um elétron extra e o tamanho dos átomos. Vamos precisar entender cada uma dessas propriedades para fazer a comparação direitinho.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre configuração eletrônica. Isso significa distribuir os elétrons nos diferentes níveis de energia e orbitais de um átomo. Para o Flúor (F) e o Cloro (Cl), que estão ambos no grupo 17 da tabela periódica, suas configurações eletrônicas são similares, mas diferem no número de camadas de energia.
O Flúor tem 9 elétrons, e sua configuração eletrônica é:
Já o Cloro tem 17 elétrons, com a configuração:
Vemos que o Cloro tem uma camada extra (3ª camada) em comparação com o Flúor, que tem apenas duas camadas. Isso já mostra uma diferença na estrutura dos átomos.

Passo 3

Agora, vamos para a energia de ionização. Essa é a energia necessária para remover um elétron de um átomo no estado gasoso. Geralmente, dentro de um mesmo grupo, a energia de ionização diminui conforme descemos na tabela periódica. Isso acontece porque os elétrons estão mais afastados do núcleo e são menos atraídos por ele devido ao aumento do número de camadas.
Para o Flúor, a energia de ionização é maior porque seus elétrons externos estão mais próximos do núcleo e são mais fortemente atraídos. Já o Cloro, com seus elétrons na terceira camada, tem uma energia de ionização menor. Portanto:
çãçã

Passo 4

Vamos falar sobre a afinidade eletrônica, que é a energia liberada quando um átomo recebe um elétron. Tanto o Flúor quanto o Cloro têm alta afinidade eletrônica porque buscam completar seu octeto. No entanto, o Flúor tem uma afinidade ligeiramente menor que o Cloro. Isso acontece porque, apesar de querer ganhar um elétron, o espaço no segundo nível de energia do Flúor já está quase cheio, tornando a adição de um elétron extra um pouco menos favorável comparado ao Cloro, que tem mais espaço na terceira camada.
Portanto:
ôô

Passo 5

Por último, o raio atômico. Ele é a medida do tamanho de um átomo. Geralmente, dentro de um mesmo grupo, o raio atômico aumenta conforme descemos na tabela periódica porque cada elemento adicional adiciona uma camada extra de elétrons, aumentando o tamanho do átomo.
Assim, o Cloro, estando uma posição abaixo do Flúor no grupo 17, tem um raio atômico maior:
ôô

Resposta

Em resumo, o Flúor e o Cloro apresentam as seguintes diferenças:
  • Configuração eletrônica: O Cloro possui uma camada eletrônica a mais que o Flúor.
  • Energia de ionização: O Flúor tem uma energia de ionização maior que o Cloro.
  • Afinidade eletrônica: O Cloro possui uma afinidade eletrônica maior que o Flúor.
  • Raio atômico: O Cloro possui um raio atômico maior que o Flúor.
Essas diferenças se devem ao aumento das camadas eletrônicas e à variação na atração dos elétrons pelo núcleo conforme descemos no grupo da tabela periódica.

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