Qual elemento em cada um dos seguintes pares possui a maior afinidade eletrônica. Justifique sua resposta.
Telúrio ou iodo
Telúrio ou iodo
Passo 1
O que o enunciado pede: determinar qual dos dois elementos — telúrio ou iodo — possui a maior afinidade eletrônica e justificar a resposta.
Informações relevantes fornecidas ou óbvias e que usaremos:
- Os elementos comparados são telúrio (Te) e iodo (I).
- Ambos pertencem ao mesmo período da Tabela Periódica (período 5).
- Vamos precisar das configurações eletrônicas e das tendências periódicas (essas informações serão usadas nos passos seguintes).
Passo 2
O que é afinidade eletrônica (aula rápida, sem pular etapas):
- Afinidade eletrônica é a energia liberada quando um átomo isolado, no estado gasoso, ganha um elétron formando um ânion também no estado gasoso.
- Escrevemos o processo químico como
- Se a reação libera energia, dizemos que a afinidade eletrônica é positiva (valor numérico positivo indica energia liberada). Quanto maior esse valor, mais favorecido energeticamente é adicionar um elétron ao átomo.
- Fatores que influenciam a afinidade eletrônica (explicação didática):
-
(carga nuclear efetiva): quanto maior a carga efetiva sentida pelo elétron que chega, mais o átomo atrai e estabiliza esse elétron. - Raio atômico: elétrons adicionados mais próximos do núcleo têm maior interação atraente (quanto menor o raio, normalmente maior a afinidade, tudo o mais igual).
- Configuração eletrônica do átomo neutro: ganhar um elétron que leva a uma configuração mais estável (por exemplo, completar um subnível ou obter configuração de gás nobre) costuma liberar muita energia.
- Repulsão elétron-elétron: se o elétron é colocado num orbital já bastante ocupado, a repulsão reduz a energia liberada.
-
- Conclusão prática: dentro de um mesmo período, à direita geralmente a afinidade aumenta (especialmente para os halogênios, que tendem a completar a camada p).
Passo 3
Configurações eletrônicas e interpretação (explicação passo a passo):
- Escrita das configurações eletrônicas (vou usar a notação com o gás nobre anterior para ficar mais clara):
- O que acontece ao ganhar um elétron:
- Para
, ao ganhar um elétron a configuração passa de para . - Para
, ao ganhar um elétron a configuração passa de para , que é a configuração de gás nobre ( ), muito estável.
- Para
- Por que isso importa: completar o subnível
(alcançar ) confere uma estabilidade adicional grande — é energeticamente muito favorável. Assim, um átomo que ao ganhar um elétron obtém uma configuração de gás nobre costuma liberar mais energia do que outro que não alcança uma configuração tão estável.
Passo 4
Tendências periódicas aplicadas aos dois casos (comparação direta e intuitiva):
- Ambos estão no mesmo período (5), então a blindagem interna é similar; o iodo está um lugar mais à direita que o telúrio, ou seja,
tem maior ( vs ). - Por estar mais à direita,
normalmente tem maior e menor raio atômico que (os elétrons são puxados com mais força para o núcleo). - Consequência: o elétron extra que chega em
será mais atraído e mais estabilizado do que o elétron extra que chega em , tudo o mais igual. - Juntando com a configuração:
completa a camada ao ganhar um elétron (formando ), enquanto apenas atinge . Essa diferença de “completar a camada” é um efeito dominante e favorece fortemente o iodo.
Passo 5
Evidência numérica (para quantificar a diferença; é um reforço, não obrigatório para responder):
- Valores experimentais (apenas para referência; estes são valores medidos para átomos gasosos):
- Interpretação dos números: o iodo libera mais energia ao ganhar um elétron (valor maior), confirmando a análise qualitativa.
Passo 6
Resumo final e justificativa direta, tipo “na hora da prova” (curto, claro e memorizável):
- O iodo tem maior afinidade eletrônica que o telúrio porque:
- Ao ganhar um elétron,
alcança a configuração de gás nobre , uma estabilização muito grande. -
está mais à direita no mesmo período, com maior e raio atômico ligeiramente menor, o que aumenta a atração pelo elétron extra. - Portanto, o processo de adicionar um elétron é mais exotérmico para
do que para .
- Ao ganhar um elétron,
Resposta
Iodo