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 (
), afinidade eletrônica (
), carga nuclear efetiva (
) 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
ou
“quer” ganhar e de quão fácil o
é de ionizar.
.
tem
relativamente baixa, então perde facilmente um elétron e vira
. Mas sua
é muito alta, o que torna impraticável formar
.
.
aceita um elétron com afinidade eletrônica
bem alta e vira
. Como cada átomo de
precisa de só um elétron, um
basta, e forma-se
.
.
precisa de dois elétrons para completar a camada de valência, mas a segunda afinidade eletrônica
é ligeiramente endergônica. Mesmo assim, dois íons
podem doar dois elétrons e o grande ganho de energia reticular ao formar
(cargas
) compensa a
. Então obtém-se óxido de lítio
.
Passo 3
Para (b), raio atômico de
é menor que o de
porque ambas têm elétrons na mesma camada (
s/
p), mas
tem maior carga nuclear (
vs.
) sem aumento significativo de blindagem. Assim, a carga nuclear efetiva
é maior em
, 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.
tem a
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
é mais reativo que
.
Resposta
(a)
perde só um elétron com
baixa, cada
aceita um elétron (
alta) e forma
;
requer dois elétrons (mesma
,
alta do Li compensa pela energia reticular) e forma
.
(b) tem maior
que
(mesma camada, carga nuclear maior), então raio de
é menor.
(c) apresenta maior afinidade eletrônica e maior eletronegatividade (menor raio), atraindo elétrons mais fortemente que
, logo é mais reativo.
(b)
(c)