Porque os metais possuem baixa energia de ionização e baixa afinidade eletrônica e os não-metais são caracterizados por possuírem elevada afinidade eletrônica e elevada energia de ionização?
Passo 1
Resumo do enunciado: A pergunta quer saber por que os metais têm baixa energia de ionização e baixa afinidade eletrônica, enquanto os não-metais apresentam valores altos dessas duas propriedades.
Conteúdo necessário: propriedades periódicas (energia de ionização e afinidade eletrônica
), estrutura atômica (raio atômico, carga nuclear efetiva
) e como esses fatores variam na tabela periódica.
Conteúdo necessário: propriedades periódicas (energia de ionização
Passo 2
Antes de tudo, vamos entender o que são essas grandezas:
- Energia de ionização (
): é a energia que você precisa dar para arrancar um elétron de um átomo isolado no estado gasoso. Quanto maior , mais “preso” está o elétron. - Afinidade eletrônica (
): é a variação de energia quando um átomo neutro em fase gasosa recebe um elétron. Se liberar muita energia, dizemos que é alta (em módulo).
Passo 3
O que controla
e
?
- Tamanho do átomo (raio atômico
): elétrons mais distantes do núcleo são mais fáceis de remover e atraem menos um elétron extra. - Carga nuclear efetiva (
): é a carga positiva do núcleo percebida pelo elétron mais externo, já descontando o “escudo” dos elétrons internos. Quanto maior , maior a atração sobre o elétron de valência.
Passo 4
Por que os metais têm baixa
e baixa
?
- Os metais estão geralmente mais à esquerda e em baixo na tabela periódica.
- Eles têm poucos prótons no núcleo comparado ao número de camadas eletrônicas, então
é relativamente baixo. - O raio atômico é grande: os elétrons de valência ficam bem longe do núcleo.
Resultado:-
baixa, porque é fácil remover esse elétron que está longe e pouco atraído. -
baixa, porque um elétron extra não é bem atraído e não libera muita energia ao entrar.
-
Passo 5
Por que os não-metais têm alta
e alta
?
- Eles estão mais à direita e em cima na tabela.
- Possuem muitos prótons e poucas camadas, então
é alto. - O raio atômico é pequeno: elétrons de valência bem grudados no núcleo.
Resultado:-
alta, pois é difícil arrancar um elétron tão preso. -
alta (grande liberação de energia), pois é muito favorável ao átomo receber um elétron extra e ficar mais estável.
-
Resposta
Metais têm baixa energia de ionização e baixa afinidade eletrônica porque seu raio atômico é grande e a carga nuclear efetiva
é pequena, facilitando a remoção de elétrons e dificultando a atração de novos. Já os não-metais, com raio pequeno e
alto, prendem firmemente seus elétrons (alta
) e atraem fortemente elétrons extras (alta
).