Grade 11

Grade 11Classificação dos elementos e periodicidade nas propriedadesTendências periódicas em propriedades


Entalpia de ganho de elétrons


No estudo da química, a entalpia de ganho de elétrons é um conceito importante ao discutir as tendências periódicas dos elementos. Descreve a mudança de energia quando um elétron é adicionado a um átomo neutro para formar um íon negativo. Compreender a entalpia de ganho de elétrons é importante porque ajuda a prever como os elementos reagirão entre si, fornecendo informações sobre seu comportamento químico.

O que é entalpia de ganho de elétrons?

A entalpia de ganho de elétrons é essencialmente a quantidade de energia liberada ou absorvida no processo de adição de um elétron a um átomo. Se a energia é liberada, o processo é exotérmico e a entalpia de ganho de elétrons é negativa. Inversamente, se a energia é absorvida, o processo é endotérmico e a entalpia de ganho de elétrons é positiva.

Átomo + e - → Íon - + energia (Liberada/Energia < 0) Átomo + e - + energia → Íon - (Absorvida/Energia > 0)

A mudança de energia pode variar consideravelmente na tabela periódica e depende de vários fatores, incluindo tamanho atômico, carga nuclear e interações elétron-elétron dentro do átomo.

Fatores que afetam a entalpia de ganho de elétrons

1. Tamanho atômico

O tamanho do átomo desempenha um papel importante. Geralmente, à medida que o tamanho do átomo diminui, a entalpia de ganho de elétrons torna-se mais negativa. Isso ocorre porque átomos menores têm uma carga nuclear efetiva maior, o que atrai o elétron extra com mais força. Por exemplo, considere halogênios como flúor e cloro.

Tamanho Atômico & Diminui; → Entalpia de Ganho de Elétrons & Mais Negativa F > Cl > Br > I (Tendência geral)

2. Carga nuclear

A carga nuclear também afeta a entalpia de ganho de elétrons. Maior carga nuclear geralmente significa uma atração mais forte pelo elétron entrante, resultando em uma entalpia de ganho de elétrons mais negativa. Ao movê-los ao longo de um período, a carga nuclear aumenta, tornando a entalpia mais negativa.

Tendência no Período (Direita) & Aumenta; → Carga Nuclear & Sobe; → Ganho de Elétron Entalpia & Mais Negativo;

3. Repulsão elétron-elétron

Quando um elétron entra em um átomo, ele experimenta repulsão dos elétrons já presentes. Essas repulsões podem reduzir a energia liberada e, assim, tornar a entalpia de ganho de elétrons menos negativa ou até positiva em alguns casos. Isso é prevalente em átomos que têm orbitais p ou d completamente preenchidos ou meio preenchidos.

Ne, He e outros gases nobres geralmente mostram entalpia de ganho de elétrons positiva devido a configurações eletrônicas estáveis.

Tendências na entalpia de ganho de elétrons

1. Tendências periódicas ao longo de um período

Movendo-se da esquerda para a direita ao longo de um período, os elementos geralmente tornam-se mais eletronegativos, tornando a entalpia de ganho de elétrons mais negativa. Essa tendência é causada pelo aumento da carga nuclear e pela diminuição do tamanho atômico, que juntos aumentam a afinidade do átomo para atrair elétrons adicionais.

Exemplo: No Período 2, a Entalpia de Ganho de Elétrons para elementos é mais negativa de Li a Cl.

2. Tendência descendente no grupo

À medida que se desce em um grupo, a entalpia de ganho de elétrons torna-se menos negativa. Isso se deve ao aumento do tamanho atômico e ao efeito de blindagem, onde os elétrons internos reduzem a atração nuclear sobre os elétrons de valência. Como resultado, a facilidade de ganhar um elétron diminui.

Exemplo: Para halogênios, a Entalpia de Ganho de Elétrons vai de F (mais negativa) para I (menos negativa).

Representação visual da entalpia de ganho de elétrons em tendências periódicas

DuraçãoEntalpia de ganho de elétronsTomouFCloroBr

Exceções na entalpia de ganho de elétrons

Existem exceções notáveis ​​às tendências gerais da entalpia de ganho de elétrons na tabela periódica. Um exemplo proeminente é a entalpia relativa de ganho de elétrons de flúor e cloro. Apesar de ser menor e ter uma carga nuclear mais alta do que o cloro, o flúor exibe uma entalpia de ganho de elétrons menos negativa. Isso se deve à maior repulsão elétron-elétron na compacta subcamada 2p do flúor, que torna um elétron adicional menos energeticamente favorável.

F < Cl em termos de entalpia de ganho de elétrons (reflexo do tamanho e repulsão em F).

Aplicações da entalpia de ganho de elétrons

Compreender a entalpia de ganho de elétrons ajuda os químicos a prever reações e a formação de íons ou compostos. Pode ajudar a prever o seguinte:

  • Estabilidade dos íons em compostos.
  • A possibilidade de um elemento formar compostos ricos em ânions.
  • A reatividade dos elementos e sua tendência a participar em tipos específicos de reações (como reações redox).

Exemplo: formação de haletos

A entalpia de ganho de elétrons é particularmente útil para entender por que halogênios como o cloro ou o bromo formam prontamente íons haleto. Esses elementos têm as entalpias de ganho de elétrons mais negativas, refletindo sua forte tendência a ganhar elétrons e formar íons negativos estáveis (X−).

Halogênios (Grande -ve entalpia de ganho de elétrons) → X + e - → X -

Resumo

Em conclusão, a entalpia de ganho de elétrons é um aspecto essencial para entender as propriedades químicas e o comportamento dos elementos. Fornece informações importantes sobre por que certas reações ocorrem e ajuda a prever as propriedades de compostos recém-formados. Ao examinar as tendências periódicas, compreendemos padrões importantes para um entendimento mais profundo dos fundamentos da química.


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