7.43 A afinidade eletrônica do lítio tem valor negativo, ao passo que a afinidade eletrônica do berílio tem valor positivo. Use as configurações eletrônicas para esclarecer essa observação.

Passo 1

O enunciado compara a afinidade eletrônica \mathrm{AE} do lítio e do berílio, pedindo para usar as configurações eletrônicas e explicar por que a adição de um elétron em \mathrm{Li} é exotérmica \mathrm{AE}<0 enquanto em \mathrm{Be} é endotérmica \mathrm{AE}>0. Vamos usar as energias relativas dos orbitais atômicos e o princípio de estabilidade eletrônica.

Passo 2

A configuração eletrônica do lítio é
\mathrm{Li}:\;1s^2\,2s^1.
Quando capturamos um elétron, ele entra no orbital 2s, ocupando o mesmo subnível que já está meio preenchido. Esse orbital tem energia relativamente baixa e o aumento da repulsão é moderado. Como resultado, a adição do elétron estabiliza o átomo e libera energia, isto é,
\mathrm{Li} + e^- \longrightarrow \mathrm{Li}^- \quad (\Delta E<0).

Passo 3

A configuração eletrônica do berílio é
\mathrm{Be}:\;1s^2\,2s^2.
Aqui o subnível 2s já está completamente ocupado. Para adicionar um elétron, ele deve ir para o orbital 2p, que está em nível de energia superior ao 2s e, além disso, sofre forte repulsão dos dois elétrons já presentes em 2s. Por isso, é necessário fornecer energia ao sistema, tornando o processo endotérmico:
\mathrm{Be} + e^- \longrightarrow \mathrm{Be}^- \quad (\Delta E>0).

Passo 4

Sintetizando, a diferença de sinais na afinidade eletrônica decorre de onde o elétron extra se aloja:
  • Em \mathrm{Li}, ele preenche um orbital 2s ainda não saturado, liberando energia.
  • Em \mathrm{Be}, só há vaga em 2p, de energia mais alta e com repulsão maior, exigindo energia.

Resposta

A afinidade eletrônica do lítio é negativa \Delta E<0 porque o elétron extra preenche o orbital 2s semi-ocupado, liberando energia. A afinidade eletrônica do berílio é positiva \Delta E>0 porque o elétron deve entrar no orbital 2p de energia mais alta e com forte repulsão, exigindo energia.

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