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.

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 \mathrm{Z}_\mathrm{eff}, é a carga positiva real “sentida” por um elétron em um átomo. Podemos estimar
\mathrm{Z}_\mathrm{eff} = Z - S,
onde Z é o número atômico (carga nuclear total) e S é a constante de blindagem, que representa o efeito de repulsão dos outros elétrons mais internos. Quanto maior \mathrm{Z}_\mathrm{eff}, mais fortemente o elétron externo é atraído pelo núcleo.

Passo 4

Energia de ionização, geralmente representada por \mathrm{E}_\mathrm{I}, é a energia mínima necessária para remover um elétron de um átomo ou íon gasoso no estado fundamental. A primeira energia de ionização \mathrm{E}_\mathrm{I1} corresponde à remoção do primeiro elétron, o que pode ser expresso como
\mathrm{X(g)} + \text{energia} \longrightarrow \mathrm{X^+(g)} + e^-.

Passo 5

Afinidade eletrônica, indicada por \mathrm{E}_{ea}, 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:
\mathrm{X(g)} + e^- \longrightarrow \mathrm{X^-(g)} + \text{energia (ou absorção)}.çã

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 \mathrm{Z}_\mathrm{eff}=Z-S.
iii) Energia de ionização: energia mínima para remover um elétron de um átomo gasoso no estado fundamental \mathrm{X(g)}\to \mathrm{X^+(g)}+e^-.
iv) Afinidade eletrônica: variação de energia ao adicionar um elétron a um átomo gasoso no estado fundamental \mathrm{X(g)}+e^-\to \mathrm{X^-(g)}.

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