電子親和力周期律表および実施例における変化



の 電子アフィニティ または電気親和性は、原子がその原子価殻に組み込まれているときの気相中の原子のエネルギー変化の尺度である。電子が原子Aによって獲得されると、結果として生じるアニオンA- それはより安定しているか、またはその基底状態より良くないかもしれません。したがって、この反応は吸熱性または発熱性であり得る。.

慣例により、電子の利得が吸熱性である場合、正の符号「＋」が電子親和力の値に割り当てられる。代わりに、それが発熱性であるならば - すなわち、それはエネルギーを放出する - この値は負の符号「 - 」を与えられる。これらの値はどの単位で表されますか？ kJ / molで、またはeV / atomで.

元素が液相または固相である場合、それらの原子は互いに相互作用するだろう。これは、電子利得のために吸収または放出されるエネルギーをこれらすべてに分散させ、信頼できない結果をもたらします。.

対照的に、気相では、それらは孤立していると仮定される。言い換えれば、それらは何も相互作用しません。それから、この反応に関与する原子は、次のとおりです。-（g）ここで（ｇ）は原子が気相にあることを示す。.

索引

  • 1つめと2つめの電子親和性
    • 1.1はじめに
    • 1.2秒
  • 2周期表における電子親和力の変化
    • 2.1コアによる変動とシールド効果
    • 2.2電子構成による変動
  • 3例
    • 3.1例1
    • 3.2例2
  • 4参考文献

1番目と2番目の電子親和性

はじめに

電子利得の反応は次のように表すことができます。

A（g）+ e- => A-（g）+ E、またはA（g）+ e- + E => A-（g）

最初の式では、E（エネルギー）は矢印の左側の積として求められます。そして2番目の方程式では、エネルギーは無効側として数えられ、右側にあります。すなわち、最初のものは発熱電子ゲインに対応し、そして次のものは電子吸熱ゲインに対応する。.

しかし、どちらの場合も、原子Aの原子価殻に加わるのは電子だけです.

第二

負イオンＡが形成されると、それはまた可能である。-, それはまた別の電子を吸収します。

A-（g）+ e- => A2-（g）

しかしながら、負イオンＡ間の静電反発力は克服されなければならないので、第２の電子親和力の値は正である。- そして入ってくる電子-.

気体原子が電子をより良く「受け取る」ことを決定するものは何ですか？答えは本質的に核、内部電子層の遮蔽効果、そして価電子層にあります。.

周期表における電子親和力の変化

上の画像で、赤い矢印は元素の電子親和力が増加する方向を示しています。ここから私達はそれが多くの例外を提示するという特異性と共に、周期的性質の1つとして電子親和力を理解することができます.

電子親和力は、基を介して昇順に増加し、同様に、特にフッ素原子の近くで、周期表を左から右へと増加する。この性質は原子半径とその軌道のエネルギー準位に密接に関係しています.

コアによる変動とシールド効果

核は陽子を持っています。陽子は、原子の電子に引力を及ぼす陽電荷の粒子です。核内の電子が近いほど、彼らが感じる魅力は大きくなります。従って、核から電子までの距離が増すにつれて、引力はより小さくなる。.

さらに、内層の電子は、最外層の電子に対する原子核の影響を「遮蔽」するのに役立ちます。価電子.

これは、負の電荷による電子的反発そのものによるものです。しかしながら、この効果は原子番号Ｚの増加によって相殺される。.

前者と電子的な相性の関係はどうですか？遮蔽効果が入射電子と価電子層のそれとの間の斥力よりも大きい場合には、気体原子Aは電子を獲得し、安定した負イオンを形成する傾向がより高い。.

電子が原子核から非常に遠くにあり、それらの間の反発力が電子利得を不利にしない場合には、反対のことが起こります。.

例えば、あるグループに降下すると、「新しい」エネルギー準位が「開かれ」、それによって核と外部電子との間の距離が増大する。昇順グループが電子親和性を高めるのはこのためです.

電子構成による変動

すべての軌道はそれらのエネルギー準位を持っているので、新しい電子がより高いエネルギー軌道を占有するならば、原子はこれを可能にするためにエネルギーを吸収する必要があるでしょう.

さらに、電子が軌道を占有する方法は、電子の利得を支持する場合もあれば、支持しない場合もあり、したがって原子間の違いが区別されます。.

たとえば、すべての電子がp軌道で不対になっている場合、新しい電子が含まれると、他の電子に反発力を及ぼす、一致した対が形成されます。.

これは窒素原子の場合であり、その電子親和力（8kJ / mol）は炭素原子の場合（-122kJ / mol）より低い。.

例

例1

酸素に対する第一および第二の電子親和力は：

O（g）+ e- => O-（g）+（141kJ / mol）

○-（g）+ e- + （780kJ / mol）=> O2-（g）

Oの電子構成は1です。22秒22p4. 核の引力を克服することはできませんペア電子対はすでにあります。したがって、電子利得は安定なOイオンを形成した後にエネルギーを放出する-.

しかし、2- それはネオン希ガスと同じ構造を持ち、その電子反発力は原子核の引力を超え、そして電子の侵入を可能にするためにはそれはエネルギー的な貢献が必要です。.

例2

グループ17の要素の電子的類似性を比較すると、次のようになります。

F（g）+ e- = F-（g）+（328 kJ / mol）

Cl（g）+ e- = Cl-（g）+（349 kJ / mol）

Br（g）+ e- = Br-（g）+（325 kJ / mol）

私（g）+ e- =私は-（g）+（295 kJ / mol）

上から下に向かって - グループの中で下に行くと - 原子半径は、核と外部電子の間の距離と同様に増加します。これにより、電子的な親和性が高まります。しかし、最大の値を持つはずのフッ素は塩素を超えています.

なんで？この異常は、引力と低シールドに対する電子反発の効果を示しています.

それは非常に小さい原子なので、フッ素はすべての電子を小さい体積に「凝縮」し、大きな電子とは異なり、入ってくる電子に大きな反発力をもたらします（Cl、Br、I）。.

参考文献

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