Questão 9

ITA 2009

Química

[ITA - 1ª FASE - 2009]

Considere os átomos hipotéticos neutros V, X, Y e Z no estado gasoso. Quando tais átomos recebem um elétron cada um, as configurações eletrônicas no estado fundamental de seus respectivos ânions são dadas por:

V- (g): [gás nobre] ns²np⁶nd¹⁰(n + 1)s²(n + 1)p⁶

X- (g): [gás nobre] ns²np⁶

Y- (g): [gás nobre] ns²np⁶nd¹⁰(n + 1)s²(n + 1)p³

Z- (g): [gás nobre] ns²np³

Nas configurações acima, [gás nobre] representa a configuração eletrônica no diagrama de Linus Pauling para o mesmo gás nobre, e n é o mesmo número quântico principal para todos os ânions. Baseado nessas informações, é CORRETO afirmar que

o átomo neutro V deve ter a maior energia de ionização entre eles.

o átomo neutro Y deve ter a maior energia de ionização entre eles.

o átomo neutro V deve ter maior afinidade eletrônica do que o átomo neutro X.

o átomo neutro Z deve ter maior afinidade eletrônica do que o átomo neutro X.

o átomo neutro Z deve ter maior afinidade eletrônica do que o átomo neutro Y.

Gabarito:

o átomo neutro Z deve ter maior afinidade eletrônica do que o átomo neutro Y.

Resolução:

Princípio de Pauli diz que em um mesmo átomo não pode existir dois elétrons com os quatro números quânticos iguais.
Regra de Hund diz que, ao fazermos a distribuição eletrônica, cada orbital deve ser preenchido elétron a elétron. Caso um desses seja violado, dizemos que o átomo está excitado.
Energia de ionização é a energia necessária para retirarmos um elétron do átomo. Quanto menor o raio mais difícil será para "arrancar" um elétron do átomo, já que o elétron estará mais próximo do núcleo e, portanto, sofrerá maior atração pelo núcleo.
Quando um átomo isolado no estado gasoso recebe um elétron, há uma liberação de energia, que é medida pela eletroafinidade ou afinidade eletrônica. Como o próprio nome diz, a eletroafinidade mede o grau de afinidade ou a intensidade da atração do átomo pelo elétron adicionado.

Vamos a questão:

O átomo neutro V deve ter a maior energia de ionização entre eles. FALSA, o átomo X tem menor raio, portanto, maior energia de ionização.
O átomo neutro Y deve ter a maior energia de ionização entre eles. FALSA, mesma coisa do item acima.
O átomo neutro V deve ter maior afinidade eletrônica do que o átomo neutro X. FALSA, a afinidade eletrônica, na tabela periódica, cresce da esquerda para a direita e de baixo pra cima, com exceção entre F e Cl. Pela regra, o flúor deveria ter maior afinidade eletrônica, no entanto, esse átomo é muito pequeno para a quantidade de elétrons que ele possui, então a repulsão entre os elétrons nesse átomo é muito grande. No cloro isso não ocorre, já que esse tem um raio muito maior e, portanto, maior facilidade para acomodar os elétrons.
O átomo neutro Z deve ter maior afinidade eletrônica do que o átomo neutro X. FALSA, o átomo X está mais a direita em relação ao átomo Z.
O átomo neutro Z deve ter maior afinidade eletrônica do que o átomo neutro Y. VERDADE, o átomo Z está acima do átomo Y.

Dúvidas ou sugestões, postem nos comentários.

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