Justifique as variações de energia (
), liberada ou absorvida, quando um elétron é absorvido pelo átomo, para os elementos abaixo. Os dois valores para o oxigênio referem-se às energias relacionadas no primeiro e do segundo elétron absorvidos pelo átomo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente explicar as variações de energia (em
) que ocorrem quando um elétron é absorvido por diferentes átomos. Isso envolve conceitos de afinidade eletrônica, que é a energia liberada ou absorvida quando um átomo ganha um elétron. Vamos precisar entender como a afinidade eletrônica funciona para cada elemento listado.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa afinidade eletrônica. Quando um átomo captura um elétron, ele pode liberar energia (afinidade eletrônica negativa) ou absorver energia (afinidade eletrônica positiva). Se a afinidade for negativa, isso quer dizer que o processo libera energia para o ambiente, tornando-se mais estável. Se for positiva, o átomo precisa absorver energia para capturar o elétron.
Passo 3
Vamos analisar cada elemento:
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Hidrogênio (
): A afinidade eletrônica de -72 significa que o hidrogênio libera 72 quando ganha um elétron. Isso acontece porque o hidrogênio se torna íon hidreto, estável com dois elétrons. -
Berílio (
): A afinidade eletrônica de +240 indica que o berílio absorve energia ao ganhar um elétron. Isso ocorre porque adicionar um elétron ao berílio resulta em uma configuração eletrônica menos estável, já que o berílio prefere ter dois elétrons na camada externa. -
Carbono (
): A afinidade eletrônica de -122 mostra que o carbono libera 122 ao ganhar um elétron. Esse ganho de elétron completa sua camada de valência, proporcionando maior estabilidade. -
Nitrogênio (
): Com uma afinidade eletrônica de +7 , o nitrogênio precisa absorver uma pequena quantidade de energia para ganhar um elétron. Isso ocorre porque a adição de um elétron resulta em uma repulsão adicional nos orbitais já cheios. -
Oxigênio (
): Para o primeiro elétron, a afinidade é de -142 , indicando que o oxigênio libera energia ao ganhar um elétron, completando sua camada de valência. Já o segundo elétron tem uma afinidade de +844 , o que significa que o oxigênio precisa absorver muita energia para adicionar um segundo elétron. Isso se deve à repulsão extra entre os elétrons já presentes. -
Flúor (
): A afinidade eletrônica de -328 mostra que o flúor libera uma grande quantidade de energia ao ganhar um elétron, formando o íon fluoreto estável.
Passo 4
Resumindo, a variação de energia na absorção de elétrons depende da estabilidade que o átomo ganha ou perde ao adicionar elétrons. Se o átomo fica mais estável ao ganhar um elétron, libera energia (afinidade negativa). Se fica menos estável e precisa de energia para isso, a afinidade é positiva.
Resposta
As variações de energia ao absorver elétrons para os elementos são justificadas pela estabilidade resultante da afinidade eletrônica de cada átomo, sendo: