Grade 8

Grade 8Tabela Periódica e Tendências Químicas


Energias de Ionização, Afinidade Eletrônica e Eletronegatividade


No estudo da química, entender o comportamento dos elementos na tabela periódica pode nos ajudar a prever como eles reagirão com outros elementos. Três conceitos importantes usados para entender a reatividade química e a ligação são a energia de ionização, a afinidade eletrônica e a eletronegatividade. Essas propriedades descrevem quão fortemente um átomo retém seus elétrons e como ele interage com outros átomos. Vamos analisar cada um desses conceitos em detalhe.

Energia de ionização

A energia de ionização é a energia necessária para remover um elétron de um átomo no estado gasoso. Ela nos diz quão fortemente o elétron é mantido pelo átomo. Quanto maior a energia de ionização, mais difícil é remover o elétron. Na tabela periódica, você notará algumas tendências na energia de ionização ao mover-se ao longo dos períodos e grupos.

Tendências na Energia de Ionização:

  • Dentro de um período: A energia de ionização aumenta à medida que você se move da esquerda para a direita ao longo de um período. Isso ocorre porque o número de prótons no núcleo aumenta, tornando a atração entre o núcleo e os elétrons externos mais forte. Por exemplo, o flúor (F) tem uma energia de ionização maior que o lítio (Li).
  • Ao descer o grupo: A energia de ionização diminui à medida que descemos o grupo. À medida que o átomo aumenta de tamanho, a distância entre o elétron externo e o núcleo aumenta, e a atração entre eles diminui. Por essa razão, o potássio (K) tem uma energia de ionização mais baixa que o sódio (Na).

A tendência na energia de ionização pode ser representada visualmente da seguinte forma:

              Aumenta →
             ,
            |NaMgAlSi|
            ,
            ,

        Diminui ↓
        | Lee |
        ,
        ,
    

Afinidade eletrônica

A afinidade eletrônica refere-se à mudança de energia que ocorre quando um elétron é adicionado a um átomo neutro no estado gasoso. Reflete a tendência de um átomo de aceitar um elétron. Geralmente, átomos com afinidades eletrônicas mais altas liberam mais energia quando ganham um elétron, o que significa que eles têm uma atração mais forte por novos elétrons.

Tendências na Afinidade Eletrônica:

  • Em um período: A afinidade eletrônica geralmente aumenta à medida que nos movemos da esquerda para a direita ao longo de um período. Átomos com uma camada eletrônica externa completa atraem elétrons adicionais de forma mais forte. Por exemplo, o cloro (Cl) tem uma afinidade eletrônica maior que o alumínio (Al).
  • Ao descer o grupo: A afinidade eletrônica diminui à medida que descemos o grupo, pois o elétron adicional é adicionado a uma maior distância do núcleo. Por exemplo, o flúor (F) tem uma afinidade eletrônica maior que o iodo (I).

A mudança na afinidade eletrônica pode ser visualizada da seguinte forma:

              Aumenta →
             ,
            |BCNOF |
            ,
            ,

        Diminui ↓
        |H |
        ,
        ,
    

Eletronegatividade

A eletronegatividade é uma medida de quão fortemente um átomo atrai elétrons quando ligado a outro átomo. É uma quantidade adimensional e é fundamental para entender como os átomos se ligam em moléculas.

Tendência na Eletronegatividade:

  • Em um período: A eletronegatividade aumenta à medida que você avança da esquerda para a direita em um período. Isso ocorre porque os átomos têm mais prótons, o que aumenta a carga positiva, e estão no mesmo nível de energia, então os elétrons são atraídos mais fortemente. Por exemplo, o oxigênio (O) é mais eletronegativo que o carbono (C).
  • Ao descer o grupo: A eletronegatividade diminui ao descer o grupo, principalmente devido ao aumento na distância entre o núcleo e os elétrons de valência, o que reduz a atração nuclear. Por exemplo, o enxofre (S) é mais eletronegativo que o selênio (Se).

As tendências de eletronegatividade podem ser observadas da seguinte forma:

              Aumenta →
             ,
            | NOF tem |
            ,
            ,

        Diminui ↓
        |H |
        ,
        ,
    

Análise comparativa

Comparar essas propriedades ajudará a entender como os átomos interagem entre si. Tipicamente, elementos localizados no lado direito da tabela periódica, como os halogênios, têm altas energias de ionização, afinidades eletrônicas e eletronegatividades. Em contraste, elementos localizados no lado esquerdo, como os metais alcalinos, têm valores baixos para essas características porque perdem elétrons facilmente e formam íons positivos.

Aqui está uma comparação de exemplo:

  • Lítio (Li): Baixa energia de ionização, baixa afinidade eletrônica e baixas eletronegatividades. Tende a perder um de seus elétrons de valência para formar íon de +1.
  • Flúor (F): Alta energia de ionização, alta afinidade eletrônica e altas eletronegatividades. Tende a ganhar um elétron para alcançar uma camada de valência completa.

Aplicações para a ligação química

Entender essas propriedades é importante ao prever como os átomos irão se ligar um ao outro. Por exemplo:

  • Átomos com altas eletronegatividades, como o flúor, atraem os elétrons na ligação, tornando-os altamente reativos, especialmente com metais que têm baixas energias de ionização.
  • Quando elementos formam compostos iônicos, átomos com baixa energia de ionização, como o sódio, perdem elétrons e os transferem para átomos com uma afinidade eletrônica mais alta, como o cloro, formando ligações iônicas.

Vamos analisar o exemplo da formação de cloreto de sódio (NaCl):

        Na → Na + + e - (sódio perde um elétron)
        Cl + e - → Cl - (cloro ganha um elétron)
        Na + + Cl - → NaCl
    

Conclusão

Ao compreender a energia de ionização, a afinidade eletrônica e as eletronegatividades, obtemos informações valiosas sobre o comportamento dos elementos e a natureza das ligações químicas. Esses conceitos permitem que os químicos prevejam e expliquem uma ampla gama de reações e compostos químicos. As tendências periódicas de aumento na energia de ionização, afinidade eletrônica e eletronegatividades ao longo de períodos e sua diminuição ao longo dos grupos fornecem uma estrutura útil para o estudo dos elementos e suas interações.


Grade 8 → 6.4


U
username
0%
concluído em Grade 8


Comentários