Defina os termos que estão associados às características periódicas dos elementos químicos:
i) elétrons de valência;
ii) carga nuclear efetiva;
iii) energia de ionização;
iv) afinidade eletrônica.
i) elétrons de valência;
ii) carga nuclear efetiva;
iii) energia de ionização;
iv) afinidade eletrônica.
Passo 1
O enunciado pede para definirmos quatro termos relacionados às tendências periódicas dos elementos químicos: (i) elétrons de valência, (ii) carga nuclear efetiva, (iii) energia de ionização e (iv) afinidade eletrônica. Para isso, vamos usar os conceitos de configuração eletrônica, blindagem e processos de remoção ou adição de elétrons em átomos gasosos no estado fundamental.
Passo 2
Elétrons de valência são os elétrons que ocupam a camada eletrônica mais externa de um átomo, ou seja, aquela com o maior valor do número quântico principal. Esses elétrons determinam diretamente as propriedades químicas e o número de oxidação típico do elemento, pois são os que participam de ligações e reações químicas.
Passo 3
Carga nuclear efetiva, geralmente indicada por
, é a carga positiva real “sentida” por um elétron em um átomo. Podemos estimar
onde
é o número atômico (carga nuclear total) e
é a constante de blindagem, que representa o efeito de repulsão dos outros elétrons mais internos. Quanto maior
, mais fortemente o elétron externo é atraído pelo núcleo.
Passo 4
Energia de ionização, geralmente representada por
, é a energia mínima necessária para remover um elétron de um átomo ou íon gasoso no estado fundamental. A primeira energia de ionização
corresponde à remoção do primeiro elétron, o que pode ser expresso como
Passo 5
Afinidade eletrônica, indicada por
, é a variação de energia quando um átomo gasoso recebe um elétron adicional no estado fundamental, formando um ânion. Representa o quanto o átomo “gosta” de ganhar elétron e pode ser endotérmica ou exotérmica:
Resposta
i) Elétrons de valência: elétrons na camada mais externa de um átomo, responsáveis por ligações químicas.
ii) Carga nuclear efetiva: carga positiva efetiva que um elétron externo sente, dada por .
iii) Energia de ionização: energia mínima para remover um elétron de um átomo gasoso no estado fundamental .
iv) Afinidade eletrônica: variação de energia ao adicionar um elétron a um átomo gasoso no estado fundamental .
ii) Carga nuclear efetiva: carga positiva efetiva que um elétron externo sente, dada por
iii) Energia de ionização: energia mínima para remover um elétron de um átomo gasoso no estado fundamental
iv) Afinidade eletrônica: variação de energia ao adicionar um elétron a um átomo gasoso no estado fundamental