Considere os átomos hipotéticos neutros , , e no estado gasoso. Quando tais átomos recebem um elétron cada um, as configurações eletrônicas no estado fundamental de seus respectivos ânions são dadas por:
Nas configurações acima, [gás nobre] representa a configuração eletrônica no diagrama de Linus Pauling para o mesmo gás nobre, e é o mesmo número quântico principal para todos os ânions. Baseado nessas informações, é CORRETO afirmar que
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A princípio, para facilitar a análise, vamos escrever a configuração eletrônica dos átomos neutros:\begin{matrix}
\ce{ V_{(g)}: & \text{[gás nobre]}& ns^2np^6nd^{10}(n +1)s^2(n +1)p^5} \\
\ce{ X_{(g)}: & \text{[gás nobre]}& ns^2np^5} \\
\ce{ Y_{(g)}: & \text{[gás nobre]}& ns^2np^6nd^{10}(n +1)s^2(n +1)p^2} \\
\ce{ Z_{(g)}: & \text{[gás nobre]}& ns^2np^2} \\
\end{matrix}Agora, analisando as alternativas:
$• \ \text{Alternativa (A):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
Por maior energia de ionização, estamos falando do átomo que necessita de mais energia para perder um elétron no estado gasoso. Com isso, já podemos descartar as espécies $\text{V}$ e $\text{Y}$, pois apresentam uma camada a mais que os demais, o que facilita a ionização, isto é, menos energia é necessária. (Afinal, é mais fácil remover um elétron mais afastado.) Por outro lado, pensando em $\text{X}$ e $\text{Z}$, facilmente podemos inferir que a ionização de $\text{X}$ necessita de mais energia, pois este pertence ao grupo $\text{VII A}$, ou seja, ele se sobressai aos demais em sua eletronegatividade, assim como configura um átomo menor que o $\text{Z}$ - isso significa que seus elétrons estão mais próximos do núcleo, consequentemente, com interações mais intensas.
$• \ \text{Alternativa (B):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
Conforme análise anterior.
$• \ \text{Alternativa (C):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
Por maior afinidade eletrônica, disserta-se sobre o átomo que apresenta maior tendência a receber elétrons, isto é, que libera maior energia no processo. Nesse sentido, conforme análise anterior, sabemos que $X$ apresenta maior eletronegatividade, consequentemente, mais fácil é introduzir um elétron - formar um ânion.
$• \ \text{Alternativa (D):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
Conforme análises anteriores.
$• \ \text{Alternativa (E):}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$
O átomo $\text{Z}$ apresenta uma camada a menos que o átomo $\text{Y}$, o que lhe configura uma maior eletronegatividade. No caso, a camada a menos permite ao átomo $\text{Z}$ uma interação maior com o núcleo, já que a conforme mais camadas, mais "barreiras" de elétrons se possui, ou seja, mais difícil é a interação com o núcleo. (Consequentemente, mais difícil é introduzir um elétron, isto é, menor a afinidade eletrônica).\begin{matrix}Letra \ (E)
\end{matrix}