Prove matematicamente que é energeticamente mais favorável para um átomo de flúor retirar um elétron de um átomo de sódio do que para um átomo de flúor retirar um elétron de outro átomo de flúor.

Passo 1

Beleza, então o problema pede pra gente provar que é “mais fácil” (ono energeticamente mais favorável) um átomo de flúor (F) arrancar um elétron de um átomo de sódio (Na) do que de outro átomo de flúor.
Conteúdo: química física, mais precisamente os conceitos de Energia de Ionização (EI) e de Afinidade Eletrônica (AE).
O que vamos precisar:
  • Valor da Energia de Ionização de Na e de F
  • Valor da Afinidade Eletrônica de F
  • A fórmula geral da variação de energia numa reação de transferência de elétron

Passo 2

Teoria rapidinha:
Quando a gente faz uma reação do tipo
X + Y to X^- + Y^+,
a variação de energia (ΔE) é dada por
De
onde
– EI(Y) é a energia que você gasta para tirar um elétron de Y (Energia de Ionização de Y),
– AE(X) é a energia que você ganha ao adicionar esse elétron em X (Afinidade Eletrônica de X).

Passo 3

Agora achamos os valores tabelados (em kJ/mol):
– EI(Na) = 496 kJ/mol
– EI(F) = 1681 kJ/mol
– AE(F) = 328 kJ/mol

Passo 4

Calcular ΔE para cada caso:
Caso 1: F arranca de Na
De
Caso 2: F arranca de outro F
De

Passo 5

Comparando os dois resultados:
De
Como ΔE_1 < ΔE_2, significa que é muito menos custoso (em energia) o flúor pegar elétron do sódio do que de outro flúor.

Resposta

É energeticamente mais favorável o átomo de flúor retirar um elétron de sódio, pois
De

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