Em cada par adiante, indique o átomo com maior afinidade eletrônica, justificando sua escolha.
\mathrm{As} / \mathrm{Ge}.

Passo 1

O enunciado pede: entre os átomos \mathrm{As} e \mathrm{Ge}, indicar qual tem maior afinidade eletrônica e justificar a escolha. As informações dadas são apenas os dois símbolos dos elementos: \mathrm{As} (arsênio) e \mathrm{Ge} (germânio).

Passo 2

O que é afinidade eletrônica (abreviada EA)? Vou explicar de forma direta:
\text{Afinidade eletrônica: }EA(X)\text{ é a energia liberada quando um átomo neutro }Xôéá
\text{em fase gasosa recebe um elétron: }X + e^- \to X^-.é
Se a reação libera energia, diz-se que EA é positivo (mais energia liberada = maior afinidade). Em provas, muitas vezes basta comparar qualitativamente quem atrai melhor o elétron.

Passo 3

Tendências gerais na tabela periódica (explicadas devagarzinho):
  • Ao cruzar um período da esquerda para a direita, a atração efetiva do núcleo pelos elétrons aumenta e, em geral, a afinidade eletrônica tende a aumentar.
  • Ao descer um grupo, os elétrons adicionados ficam, em média, mais afastados do núcleo e a afinidade tende a diminuir.
    Mas atenção: há exceções por causa da configuração eletrônica — especialmente nos elementos com subshell p meio preenchido (configuração p^3), onde adicionar um elétron implica emparelhamento e perda de estabilidade relativa.

Passo 4

Agora olhamos as configurações eletrônicas (isso é crucial — pegue esses dados do próprio enunciado via símbolos dos elementos):
\mathrm{Ge}:\\ \mathrm{[Ar]\,3d^{10}4s^24p^2}
\mathrm{As}:\\ \mathrm{[Ar]\,3d^{10}4s^24p^3}
Interpretação simples: ambos estão no mesmo período (período 4). O germânio tem \,4p^2 (dois elétrons no subnível 4p); o arsênio tem \,4p^3 (três elétrons no 4p, isto é, meio preenchido).

Passo 5

Raciocínio físico-químico por trás da comparação (muito importante para a justificativa):
  • Se um átomo com configuração \,p^2 (como \mathrm{Ge}) ganha um elétron, passa para \,p^3 — isto é, atinge a configuração de meio preenchimento do subnível p. Meio preenchimento traz ganho em estabilidade por efeito de troca (exchange) e por evitar emparelhamento imediato. Portanto, ganhar um elétron é relativamente favorável para \mathrm{Ge}.
  • Se um átomo já tem \,p^3 (como \mathrm{As}), ganhar um elétron leva a \,p^4, o que significa emparelhar um elétron num orbital p já ocupado — isso exige energia extra (a chamada energia de emparelhamento) e reduz a vantagem de troca. Assim, ganhar aquele elétron é menos favorável para \mathrm{As} do que para \mathrm{Ge}.
Em linguagem de prova: a estabilidade relativa da configuração \,p^3 torna a captura de um elétron mais favorável para um átomo que chega a \,p^3 do que para um que sai de \,p^3.

Passo 6

Portanto, pela comparação das configurações e pelo efeito de meio preenchimento do subnível p, espera-se que \mathrm{Ge} apresente maior afinidade eletrônica do que \mathrm{As}.

Passo 7

Para fechar com números (opcional na prova, mas útil para confirmar): valores experimentais mostram aproximadamente
EA(\mathrm{Ge})\approx 1,23\\ \mathrm{eV}, \qquad EA(\mathrm{As})\approx 0,81\\ \mathrm{eV},
o que confirma que \mathrm{Ge} tem maior afinidade eletrônica que \mathrm{As}.

Passo 8

Resumo rápido e encorajamento: a resposta pode ser dada apenas observando as configurações e lembrando que transformar \,p^2 em \,p^3 é mais estabilizador do que transformar \,p^3 em \,p^4. Tá pronto—isso é o que eles costumam pedir em prova quando pedem justificativa.

Resposta

Ge

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