Qual o significado físico dos valores positivos ou negativos da afinidade eletrônica?

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A eletronegatividade corresponde à capacidade que o núcleo de um átomo tem de atrair os elétrons envolvidos em uma ligação química.

Falando um pouco sobre ligação química, o texto ligação covalente explicou que, quando dois átomos unem-se assim, eles compartilham pares de elétrons presentes em suas últimas camadas eletrônicas (camada de valência). Desse modo, há interação elétrica entre os núcleos dos átomos e os elétrons das camadas de valência de ambos.

É como mostra a ilustração a seguir da formação da molécula de CO2 (dióxido de carbono). Veja que o carbono, que é o átomo central, está compartilhando dois pares de elétrons com cada átomo de oxigênio. Os três núcleos desses átomos estão, portanto, atraindo os elétrons envolvidos nas ligações:

No entanto, a força com que cada átomo atrai os elétrons é diferente. O átomo de oxigênio é mais eletronegativo que o carbono, o que significa que ele atrai os elétrons da ligação com mais força. Mas como sabemos que um elemento é mais eletronegativo que outro?

Bem, a eletronegatividade é uma propriedade periódica, o que quer dizer que ela aumenta ou diminui em intervalos regulares na Tabela Periódica de acordo com o aumento ou diminuição do número atômico dos elementos.

O cientista Linus Pauling determinou experimentalmente a eletronegatividade dos elementos da Tabela Periódica, conforme é mostrado a seguir:

Observe que, quando consideramos os elementos pertencentes a uma mesma família (mesma coluna), a eletronegatividade aumenta de baixo para cima. Veja, por exemplo, os elementos da família 2 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba). Os seus respectivos valores de eletronegatividade são 1,6; 1,2; 1,0; 1,0 e 0,9. Portanto, esses valores comprovam que a eletronegatividade cresce de baixo para cima na Tabela Periódica.

É importante ressaltar que esse sentido é exatamente o contrário do sentido do crescimento do raio atômico, outra propriedade periódica. Essas duas propriedades estão intimamente relacionadas, pois, conforme o número atômico aumenta para os elementos pertencentes a uma mesma família, o número de camadas eletrônicas e, consequentemente, o tamanho ou raio atômico também aumentam nesse sentido.

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Porém, quanto maior o raio atômico, mais distante ficará o núcleo da camada de valência, e isso resultará em uma diminuição da atração entre os prótons (cargas positivas) do núcleo e os elétrons (cargas negativas) da camada de valência, ou seja, haverá diminuição da eletronegatividade.

Agora, se considerarmos os elementos pertencentes ao mesmo período (mesma linha) da Tabela Periódica, veremos que a eletronegatividade cresce da esquerda para a direita. Por exemplo, olhe os elementos do segundo período (Li, Be, B, C, N, O, F). A eletronegatividade deles cresce nesse sentido, ou seja, da esquerda para a direita: 1,0; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 e 4,0.

Isso também está relacionado com o raio atômico, pois, em um mesmo período, todos os elementos possuem a mesma quantidade de camadas eletrônicas. Porém, conforme o número atômico vai aumentando (da esquerda para a direita), a quantidade de prótons no núcleo atômico também cresce. Com isso, a atração prótons-elétrons fica mais intensa e o raio atômico diminui, mas a eletronegatividade aumenta.

Veja que o oxigênio (4,0) é realmente mais eletronegativo que o carbono (3,5), comprovando o que foi dito anteriormente para a molécula de CO2. Analisar essa diferença de eletronegatividade dos elementos ligados entre si ajuda-nos a determinar se a molécula será polar ou apolar. Veja sobre isso no texto Polaridade das ligações.

Esse mesmo texto mostra que Linus Pauling criou uma escala dos elementos mais eletronegativos, que pode ser de ajuda para determinar a intensidade da polarização de diferentes ligações:

F > O > N > C? > Br > I > S > C > P > H

Valores das eletronegatividades: 4,0 > 3,5 > 3,0 > 3,0 > 2,8 > 2,5 > 2,5 > 2,5 < 2,1

Existe um “macete” para lembrar a fila de eletronegatividade, basta dizer a seguinte frase: “Fui Ontem No Clube, Briguei I Saí Correndo Para o Hospital”. A inicial de cada palavra corresponde ao símbolo dos elementos em questão.

O que é afinidade eletrônica negativa?

Porque a afinidade eletrônica pode ser positiva ou negativa?

Qual é o significado do valor negativo para a afinidade eletrônica de determinados elementos químicos?

Qual deles tem a afinidade eletrônica mais negativa?