As afinidades eletrônicas, em \mathrm{kJ} / \mathrm{mol}, para os metais dos grupos 1 B e 2 B são as que estão no quadro a seguir:
Cu Zn
-119 >0
Ag Cd
-126 >0
Au Hg
-223 >0
Por que as afinidades eletrônicas dos elementos do grupo 1B tornam-se mais negativas quando descemos no grupo?

Passo 1

O enunciado mostra que os metais do grupo 1B (Cu, Ag, Au) têm afinidades eletrônicas (EA) cada vez mais negativas ao descermos o grupo:
• Cu: -119;kJ/mol
• Ag: -126;kJ/mol
• Au: -223;kJ/mol
O conteúdo envolvido é afinidade eletrônica e tendências periódicas, com ênfase no papel da blindagem eletrônica e de efeitos relativísticos em átomos pesados.

Passo 2

Afinidade eletrônica \mathrm{EA} é a entalpia associada à reação
X(g) + e^- \;\longrightarrow\; X^-(g).
Quanto mais negativa for \mathrm{EA}, mais exoenergética é a captura do elétron. Em geral, ao descer um grupo, o átomo cresce de tamanho e a atração média do núcleo sobre o elétron externo cai, tornando \mathrm{EA} menos negativa. Mas, em 1B, essa regra “clássica” é contrariada.

Passo 3

A configuração eletrônica dos elementos 1B é
\begin{aligned} \mathrm{Cu} &: [\mathrm{Ar}]\,3d^{10}4s^1,\\\ \mathrm{Ag} &: [\mathrm{Kr}]\,4d^{10}5s^1,\\\ \mathrm{Au} &: [\mathrm{Xe}]\,4f^{14}5d^{10}6s^1. \end{aligned}
Quando o átomo neutro ganha um elétron, o orbital ns que antes tinha um elétron fica com dois, formando uma camada externa fechada ns^2, o que já traz uma estabilização extra.

Passo 4

Os elétrons d^{10} blindam mal a carga nuclear. Isso faz com que o elétron de valência s veja um Z_\text{efetivo} relativamente alto. Ao descermos o grupo, a carga nuclear total aumenta muito (mais prótons), mas a blindagem pelos d não compensa totalmente, de modo que o elétron adicionado continua fortemente atraído pelo núcleo.

Passo 5

Em átomos pesados como Au, somam-se os efeitos relativísticos:
• A massa efetiva do elétron de valência cresce quando sua velocidade se aproxima de uma fração significativa de c.
• Isso contrai e estabiliza o orbital 6s, aproximando-o do núcleo e aumentando ainda mais Z_\text{efetivo}.
O resultado é um grande ganho de energia ao capturar o elétron extra, tornando \mathrm{EA} muito mais negativa em Au do que em Ag e Cu.

Resposta

As afinidades eletrônicas do grupo 1B ficam mais negativas ao descermos porque, além do elétron extra completar a camada ns^2, a blindagem ineficiente dos elétrons d mantém alto o Z_\text{efetivo} sobre o orbital ns e, em átomos pesados (Ag, sobretudo Au), os efeitos relativísticos contraem e estabilizam ainda mais esse orbital, aumentando a exoenergicidade da adição de elétron.

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