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 as afinidades eletrônicas dos metais dos grupos 1B (Cu, Ag, Au) e 2B (Zn, Cd, Hg), e pede para explicar por que, no grupo 1B, os valores de afinidade eletrônica (em \mathrm{kJ/mol}) ficam mais negativos quando descemos no grupo. O conteúdo envolve o conceito de afinidade eletrônica e os fatores atômicos que a influenciam, como raio, carga nuclear efetiva e efeitos de blindagem.

Passo 2

Afinidade eletrônica é a energia liberada quando um átomo isolado no estado gasoso capta um elétron. Valor negativo significa que o processo é exotérmico e o átomo atrai fortemente o elétron. Quanto mais negativo, maior a força de atração pela carga nuclear.

Passo 3

Na maior parte dos grupos da tabela periódica a afinidade eletrônica fica menos negativa descendo o grupo, porque o raio atômico aumenta e o elétron extra “vê” menor atração. No grupo 1B ocorre exatamente o oposto: \mathrm{EA}_{\mathrm{Cu}}=-119, \mathrm{EA}_{\mathrm{Ag}}=-126 e \mathrm{EA}_{\mathrm{Au}}=-223, ou seja, ao descer a tendência é ficar mais exergônica.

Passo 4

A explicação principal está na carga nuclear efetiva e na blindagem:
  • À medida que aumentamos o número atômico em 1B, há mais prótons no núcleo, mas os elétrons internos são maioritariamente de camada d, que blindam mal o aumento de carga.
  • O elétron adicional se aloja num orbital p mais externo 4p,5p,6p, sentindo quase toda a carga nuclear extra, o que reforça a atração e torna o processo mais exotérmico.

Passo 5

Além disso, existem dois efeitos importantes que se tornam mais fortes no caso de Ag e sobretudo de Au:
  • Contração de bloco d: os elétrons 4d em Ag e 5d em Au sofrem contração, diminuindo levemente o raio atômico e aumentando a densidade eletrônica próxima ao núcleo.
  • Efeitos relativísticos (em Au): o orbital 6s sofre contração relativística pela alta carga nuclear, estabilizando-o e reduzindo a energia do orbital 6p subsequente. Isso faz com que a captação de um elétron seja ainda mais liberadora de energia.

Passo 6

A união desses fatores — maior carga nuclear efetiva sem blindagem eficaz, contração de camadas d e estabilização relativística do orbital 6s/ 6p — supera o aumento de raio e faz com que a afinidade eletrônica dos elementos do grupo 1B se torne cada vez mais negativa descendo o grupo.

Resposta

Porque, ao descer o grupo 1B, o aumento de prótons gera maior carga nuclear efetiva quase não blindada pelos elétrons d, somado à contração de bloco d e aos efeitos relativísticos (em Au), que estabilizam os orbitais externos e intensificam a atração pelo elétron adicional, tornando a afinidade eletrônica mais negativa.

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