Para responder a esta pregunta, primero debe preguntarse cómo se forman los iones [F] ^ – y [O} ^ 2-. Los elementos en su estado natural en STP tendrán una energía libre de Gibbs de cero (0) por definición.
El flúor en su estado elemental es el elemento MÁS electronegativo en la tabla periódica. El átomo F está a un electrón de formar una configuración electrónica de octeto estable (s2p6) que se considera la más estable (el neón es un gas inerte). Cuando no tiene otro recurso, el átomo de flúor se combina con otro átomo de fluoreno para producir F2 (molécula de difluorina), que es estable.
Cuando el átomo F gana un electrón, cambia a anión fluoruro o [F} ^ -, y la formación de F libera energía porque hay una tremenda estabilidad asociada con la configuración electrónica del octeto. Por lo tanto, la formación de F es exotérmica.
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El átomo de oxígeno tiene una configuración electrónica s2p4 y requiere dos electrones adicionales para llegar a la configuración de octeto preferida; por lo tanto, el óxido de di-anión o {O] ^ 2- es una estructura estable. Cuando no tiene otro recurso, el átomo de oxígeno reacciona con otro oxígeno para producir O2 (molécula de dioxígeno) que es algo estable. Como saben, la estabilidad de la molécula de O2 no es tan buena, ya que se combina fácilmente con una gran cantidad de otros átomos para formar óxidos (oxidación, combustión).
Cuando el átomo de oxígeno gana el primer electrón, definitivamente se libera algo de energía, y este paso es exotérmico. Sin embargo, el monoanión resultante no tiene una configuración de octeto, por lo que continúa buscando un segundo electrón. Sin embargo, el proceso para agregar una partícula negativa (electrón) a una especie ya negativa (monoanión de óxido) requiere mucha energía, debido a las fuerzas repulsivas entre dos especies cargadas negativamente. El exceso de energía que se suministrará para forzar a O- a aceptar que otro electrón se convierta en O2- es mayor que la pequeña cantidad de energía que se libera de la formación de O- del átomo de O.
Entonces, si sumas ambos pasos, encontrarás que, en general, debes suministrar energía adicional al átomo de oxígeno para que acepte DOS electrones y se convierta en [O] ^ 2-. Entonces, esta reacción es endotérmica (requiere la adición de energía para que suceda).
