As afinidades eletrônicas, em
, para os metais dos grupos 1 B e 2 B são as que estão no quadro a seguir:
Cu
Zn
-119
Ag
Cd
-126
Au
Hg
-223
Por que as afinidades eletrônicas dos elementos do grupo 2 B são maiores que zero?
| Cu | Zn |
| -119 |
|
| Ag | Cd |
| -126 |
|
| Au | Hg |
| -223 |
|
Passo 1
O enunciado apresenta as afinidades eletrônicas (em
) dos metais dos grupos 1 B e 2 B da tabela periódica:
Nas condições padrão, afinidade eletrônica negativa significa que a adição de um elétron ao átomo libera energia (processo exotérmico). Afinidade maior que zero significa que a adição de elétron absorve energia (processo endotérmico). Precisamos usar conceito de configuração eletrônica e estabilidade de subníveis para entender por que os elementos do grupo 2 B têm afinidades eletrônicas positivas.
Passo 2
Vamos analisar a configuração eletrônica dos metais do grupo 2 B:
Eles possuem subnível completamente preenchido
e camada
completa. Essa configuração é muito estável. Para adicionar um elétron, o átomo teria de colocá-lo em um orbital de energia mais alta (o orbital
seguinte: 4
, 5
, 6
, etc.), que está bastante afastado do núcleo e sofre forte repulsão dos elétrons internos.
Eles possuem subnível
Passo 3
Como o elétron extra não entra no mesmo subnível
(já cheio) nem no subnível
(cheio), ele vai para um orbital
de energia mais elevada. Nesse orbital, a atração nuclear sobre o elétron é pequena (devido ao grande escudo dos elétrons internos) e a repulsão elétron–elétron com os elétrons da camada de valência é alta. Como resultado, o sistema precisa receber energia para acomodar esse elétron, tornando o processo endotérmico.
Passo 4
Em resumo, a razão pela qual as afinidades eletrônicas dos elementos do grupo 2 B são maiores que zero é:
a configuração
é extremamente estável;
o elétron adicional só pode ocupar um orbital
de alta energia, sofrendo forte repulsão e fraca atração nuclear;
portanto, é necessário fornecer energia para inserir esse elétron, resultando em afinidade eletrônica positiva.
Resposta
As afinidades eletrônicas dos elementos do grupo 2 B são positivas porque eles têm configuração
completamente preenchida e, para aceitar um elétron extra, seria preciso colocá-lo em um orbital
de energia bem mais alta, onde a atração nuclear é fraca e a repulsão eletrônica é grande, tornando o processo endotérmico.