Explique a baixo valor da afinidade eletrônica do Flúor.
Passo 1
O enunciado pede para explicar por que o flúor apresenta um valor de afinidade eletrônica relativamente “baixo” (isto é, menos negativo) quando comparado a outros halogênios. O conteúdo envolvido é periodicidade e efeitos de repulsão eletrônica em átomos de pequeno raio.
Passo 2
Definimos afinidade eletrônica (AE) como a energia liberada quando um átomo gasoso neutro captura um elétron para formar um ânion. Quanto mais negativa for a AE, maior a energia liberada e, portanto, maior a tendência do átomo em ganhar elétrons.
Passo 3
A tendência geral na tabela periódica é que a AE torna-se mais negativa ao avançar da esquerda para a direita num mesmo período, atingindo valores máximos nos halogênios (grupo
), já que lhes falta apenas um elétron para completar a camada de valência.
Passo 4
Entretanto, entre os halogênios há uma exceção:
Portanto, o flúor libera menos energia ao capturar um elétron do que o cloro, apesar de ser mais à direita no mesmo período.
Portanto, o flúor libera menos energia ao capturar um elétron do que o cloro, apesar de ser mais à direita no mesmo período.
Passo 5
A causa principal dessa anomalia é o tamanho muito pequeno do flúor. Seu raio atômico é cerca de
pm, enquanto o do cloro é cerca de
pm. Num átomo tão compacto, os elétrons da camada
estão muito próximos uns dos outros. Quando se adiciona um elétron extra, a repulsão entre elétrons na mesma camada é significativamente maior, o que reduz a estabilização (i.e., a energia liberada) do processo:
Passo 6
Em resumo, embora o flúor devesse teoricamente ter afinidade eletrônica ainda mais negativa que o cloro, a forte repulsão entre elétrons numa nuvem tão compacta faz com que a energia liberada ao adicionar um elétron seja menor em módulo.
Resposta
O valor de afinidade eletrônica do flúor é “baixo” (menos negativo) porque seu raio atômico muito pequeno concentra os elétrons de valência numa mesma camada
, gerando elevada repulsão eletrônico-eletrônico e, consequentemente, menor energia liberada na captura de um elétron.