Use as afinidades eletrônicas, as energias de ionização e as cargas nucleares dos átomos para explicar as seguintes situações: (a) Lítio forma óxido de litio ao reagir com o oxígênio e fluoreto de litio ao reagir com of fluor; (b) O fluor tem menor raio atômico que o oxigênio; (c) fluor é um não metal mais reativo que o oxigênio.

Passo 1

O enunciado pede usar afinidades eletrônicas, energias de ionização e cargas nucleares para explicar três situações envolvendo os átomos de lítio, oxigênio e flúor. O conteúdo mobilizado é a teoria periódica: energia de ionização ( IE), afinidade eletrônica ( EA), carga nuclear efetiva ( Zeff) e como esses fatores determinam formação de íons, raios atômicos e reatividade.

Passo 2

Para (a), a estequiometria e o tipo de composto que o lítio forma dependem de quantos elétrons cada átomo de O ou F “quer” ganhar e de quão fácil o Li é de ionizar.
1. Li tem IE1(Li) relativamente baixa, então perde facilmente um elétron e vira Li^+. Mas sua IE2(Li) é muito alta, o que torna impraticável formar Li^2+.
2. F aceita um elétron com afinidade eletrônica EA1(F) bem alta e vira F^-. Como cada átomo de F precisa de só um elétron, um Li basta, e forma-se LiF.
3. O precisa de dois elétrons para completar a camada de valência, mas a segunda afinidade eletrônica EA2(O) é ligeiramente endergônica. Mesmo assim, dois íons Li^+ podem doar dois elétrons e o grande ganho de energia reticular ao formar Li2O (cargas pm2) compensa a EA2. Então obtém-se óxido de lítio Li2O.

Passo 3

Para (b), raio atômico de F é menor que o de O porque ambas têm elétrons na mesma camada ( 2s/ 2p), mas F tem maior carga nuclear ( +9 vs. +8) sem aumento significativo de blindagem. Assim, a carga nuclear efetiva
Zeff approx Z - S
é maior em F, atraindo mais fortemente os elétrons e reduzindo seu raio.

Passo 4

Para (c), a maior reatividade de um não-metal está ligada à sua tendência de ganhar elétrons, ou seja, à afinidade eletrônica e à eletronegatividade. F tem a EA1 mais alta de todos os elementos e um raio muito pequeno, o que faz sua densidade eletrônica na superfície ser grande e atrair elétrons de outros átomos com enorme força. Por isso F é mais reativo que O.

Resposta

(a) Li perde só um elétron com IE1 baixa, cada F aceita um elétron ( EA1 alta) e forma LiF; O requer dois elétrons (mesma IE1, IE2 alta do Li compensa pela energia reticular) e forma Li2O.
(b) F tem maior Zeff que O (mesma camada, carga nuclear maior), então raio de F é menor.
(c) F apresenta maior afinidade eletrônica e maior eletronegatividade (menor raio), atraindo elétrons mais fortemente que O, logo é mais reativo.

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