a) Justifique, a partir do quadro anterior, os valores de energia de ionização no mesmo grupo. Lembre-se de utilizar a argumentação que usamos durante as aulas.
b) Como podemos explicar a grande diferença nos valores de afinidade eletrônica do Li e do F.
b) Como podemos explicar a grande diferença nos valores de afinidade eletrônica do Li e do F.
Passo 1
Vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. No item a), precisamos justificar os valores de energia de ionização dentro de um mesmo grupo da tabela periódica, utilizando os conceitos que aprendemos em aula. No item b), temos que explicar a grande diferença nos valores de afinidade eletrônica entre o lítio (Li) e o flúor (F). Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de energia de ionização, afinidade eletrônica, além das tendências periódicas relacionadas ao tamanho atômico e à configuração eletrônica.
Passo 2
Item a): Energia de ionização é a energia necessária para remover um elétron de um átomo no estado gasoso. Em um mesmo grupo da tabela periódica, geralmente observamos que a energia de ionização diminui conforme descemos no grupo. Por quê? Porque os átomos ficam maiores, com os elétrons de valência mais distantes do núcleo e mais protegidos pelas camadas internas de elétrons. Isso significa que é mais fácil remover um elétron de átomos maiores.
Passo 3
Por exemplo, se considerarmos o grupo dos halogênios, começando pelo flúor (F) e descendo até o iodo (I), observamos que o flúor tem a maior energia de ionização e o iodo a menor. Isso acontece porque o flúor tem uma camada de elétrons mais próxima do núcleo, com maior atração eletrostática, tornando a remoção de um elétron mais difícil, ou seja, requer mais energia.
Passo 4
Item b): Afinidade eletrônica é a energia liberada quando um átomo em estado gasoso ganha um elétron. O flúor tem uma afinidade eletrônica muito maior que a do lítio. Vamos entender o porquê.
O lítio (Li) possui a configuração eletrônica
, e ao ganhar um elétron, passa para
, completando a camada
. Já o flúor (F) tem a configuração
e, ao ganhar um elétron, completa a camada
para
, formando um gás nobre. Essa estabilização adicional no flúor ao ganhar um elétron faz com que sua afinidade eletrônica seja muito maior que a do lítio.
Resposta
a) A energia de ionização diminui conforme descemos no mesmo grupo devido ao aumento do tamanho atômico e maior distância dos elétrons de valência em relação ao núcleo, tornando mais fácil remover um elétron.
b) A grande diferença na afinidade eletrônica entre o Li e o F se deve à maior estabilidade alcançada pelo F ao ganhar um elétron, completando sua camada
, enquanto o Li apenas completa a camada
, resultando em maior liberação de energia no flúor.