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
do lítio e do berílio, pedindo para usar as configurações eletrônicas e explicar por que a adição de um elétron em
é exotérmica
enquanto em
é endotérmica
. Vamos usar as energias relativas dos orbitais atômicos e o princípio de estabilidade eletrônica.
Passo 2
A configuração eletrônica do lítio é
Quando capturamos um elétron, ele entra no orbital
, 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,
Passo 3
A configuração eletrônica do berílio é
Aqui o subnível
já está completamente ocupado. Para adicionar um elétron, ele deve ir para o orbital
, que está em nível de energia superior ao
e, além disso, sofre forte repulsão dos dois elétrons já presentes em
. Por isso, é necessário fornecer energia ao sistema, tornando o processo endotérmico:
Passo 4
Sintetizando, a diferença de sinais na afinidade eletrônica decorre de onde o elétron extra se aloja:
- Em
, ele preenche um orbital ainda não saturado, liberando energia. - Em
, só há vaga em , de energia mais alta e com repulsão maior, exigindo energia.
Resposta
A afinidade eletrônica do lítio é negativa
porque o elétron extra preenche o orbital
semi-ocupado, liberando energia. A afinidade eletrônica do berílio é positiva
porque o elétron deve entrar no orbital
de energia mais alta e com forte repulsão, exigindo energia.