이 과정은 요소에 따라 내열성 또는 외형일 수 있습니다. 이러한 요소의 대부분은 EA의 음수 값을 가지며, 이는 기체 원자가 전자를 받아들일 때 에너지가 방출된다는 것을 의미합니다. 그러나 일부 요소의 경우 원자가 음전하가 되기 위해서는 에너지가 필요하며 EA의 가치는 양수입니다. 이온화 에너지와 마찬가지로 후속 EA 값은 더 많은 충전으로 이온을 형성하는 것과 관련이 있습니다. 두 번째 EA는 2– 이온 등을 형성하기 위해 애니메이션에 전자를 추가하는 것과 관련된 에너지입니다.예측할 수 있듯이 원자의 효과적인 핵 전하가 증가함에 따라 일련의 원자에 전자를 추가하는 것이 더 쉬워집니다. 우리가 기간 동안 왼쪽에서 오른쪽으로 이동으로, EA는 더 부정적인되는 경향이있다. 그룹 2(2A), 그룹 15(5A), 그룹 18(8A)의 요소 들 사이에서 발견되는 예외는 이들 그룹의 전자 구조에 기초하여 이해될 수 있다. 고귀한 가스, 그룹 18 (8A)은 완전히 채워진 껍질을 가지고 있으며 들어오는 전자를 더 높은 n 레벨로 추가해야하므로 하기가 더 어렵습니다. 그룹 2(2A)는 채워진 ns 서브쉘을 가지고 있으므로 다음 전자첨가는 더 높은 에너지 NP로들어오므로, 다시 관찰된 EA 값은 추세가 예측하는 것과 같이 되지 않습니다. 마지막으로, 그룹 15 (5A)는 반 채워진 NP 서브쉘을 가지며, 다음 전자는 기존 NP 전자와 결합되어야 한다. 이러한 모든 경우 전자 구성의 초기 상대적 안정성은 EA의 추세를 방해합니다.하나는 각 그룹의 상단에 원자가 가장 부정적인 EA를 가질 것으로 예상 할 수있다; 그들의 첫 번째 이온화 잠재력은 이러한 원자가 가장 큰 효과적인 핵 요금을 가지고 있음을 시사한다. 그러나 그룹을 아래로…." />

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8.5: 전자 친화도

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Chemistry

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Electron Affinity
 
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8.5: Electron Affinity

The electron affinity (EA) is the energy change for adding an electron to a gaseous atom to form an anion (negative ion).

Eq1

This process can be either endothermic or exothermic, depending on the element. Many of these elements have negative values of EA, which means that energy is released when the gaseous atom accepts an electron. However, for some elements, energy is required for the atom to become negatively charged, and the value of their EA is positive. Just as with ionization energy, subsequent EA values are associated with forming ions with more charge. The second EA is the energy associated with adding an electron to an anion to form a 2– ion, and so on.

As one might predict, it becomes easier to add an electron across a series of atoms as the effective nuclear charge of the atoms increases. As we go from left to right across a period, EAs tend to become more negative. The exceptions found among the elements of group 2 (2A), group 15 (5A), and group 18 (8A) can be understood based on the electronic structure of these groups. The noble gases, group 18 (8A), have a completely filled shell, and the incoming electron must be added to a higher n level, which is more difficult to do. Group 2 (2A) has a filled ns subshell, and so the next electron added goes into the higher energy np, so, again, the observed EA value is not as the trend would predict. Finally, group 15 (5A) has a half-filled np subshell, and the next electron must be paired with an existing np electron. In all of these cases, the initial relative stability of the electron configuration disrupts the trend in EA.

One might expect the atom at the top of each group to have the most negative EA; their first ionization potentials suggest that these atoms have the largest effective nuclear charges. However, as we move down a group, we see that the second element in the group most often has the most negative EA. This can be attributed to the small size of the n = 2 shell and the resulting large electron-electron repulsions. For example, chlorine, with an EA value of –348 kJ/mol, has the highest value of any element in the periodic table. The EA of fluorine is –322 kJ/mol. When we add an electron to a fluorine atom to form a fluoride anion (F–), we add an electron to the n = 2 shell. The electron is attracted to the nucleus, but there is also significant repulsion from the other electrons already present in this small valence shell. The chlorine atom has the same electron configuration in the valence shell, but because the entering electron is going into the n = 3 shell, it occupies a considerably larger region of space and the electron-electron repulsions are reduced. The entering electron does not experience as much repulsion, and the chlorine atom accepts an additional electron more readily, resulting in a more negative EA.

This text is adapted from OpenStax Chemistry 2e, Section 6.5: Periodic Variations in Element Properties.

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Electron Affinity Gaseous Atom Change In Energy Ease Of Gaining Electron Exothermic Change Positive Electron Affinity Argon Anion Attraction Between Atom And Electron Periodic Table Ionization Energies Atomic Size Principal Quantum Numbers Nuclear Attraction Halogens Repulsion From Electrons Chloride Anion Electron-electron Repulsions

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