Elektron Afinitesi

Gaz halindeki bir atoma bir elektron eklendiğinde, elektron afinitesi adı verilen enerjide bir değişiklik gözlenir. Elektron afinitesi, bir atom tarafından elektron kazanma kolaylığının ölçüsüdür. Örneğin, klorun elektron ilgisi mol başına 348, 6 kilojul'dur.

Eksi işareti, bunun ekzotermik bir değişiklik olduğunu gösterir. Bununla birlikte, argon, bir argon anyonunun oluşumunun enerji gerektirdiğini gösteren pozitif bir elektron afinitesine sahiptir. Genel olarak, bir atom ile eklenen bir elektron arasındaki çekim ne kadar büyükse, elektron ilgisi o kadar negatif olur.

İyonlaşma enerjilerine benzer elektron afiniteleri, periyodik tablodaki eğilimleri gösterir. Grup 1'den aşağıya inerken, elektronlar daha yüksek temel kuantum sayılarını işgal ettikçe atom boyutu artar. Bu nedenle, kazanılan elektronlar, daha az negatif elektron ilgisine yol açan daha az nükleer çekime maruz kalırlar.

Ancak istisnalar vardır. Halojenlerde klor, flordan daha negatif bir elektron afinite değerine sahiptir. Ama neden?

Flor, halojenlerin en küçük atomudur ve gelen bir elektron, halihazırda mevcut olan elektronlar tarafından güçlü bir şekilde itilir. Ancak klorür anyonunda yeni elektron üçüncü kabuğa eklenir ve daha fazla yer kaplar. Bu, elektron-elektron itmelerini azaltır ve elektron kazanma ihtimalini artırır.

Genel olarak, bir periyod boyunca elektron ilgileri daha negatif hale gelir. Halojenler, gelen elektron asal gaz konfigürasyonlarının elde edilmesine yardımcı olduğundan, en negatif elektron ilgisine sahiptir. Buna karşılık, soy gazların tamamen dolu bir kabuğu vardır.

Gelen elektron, enerji açısından elverişsiz olan yüksek temel enerji seviyesinde barındırılmalıdır. Dolayısıyla, bu elementler için elektron ilgisi pozitiftir. Grup 2'de istisnalar mevcuttur.

Elektron konfigürasyonu, gelen elektronun daha yüksek enerjili bir alt kabuğa girmesi gerektiğini gösterir. Bu nedenle, elektron afinite değerleri ya pozitiftir ya da daha az ekzotermiktir. İlginçtir ki, grup 15'in negatif elektron ilgisi grup 14'e göre daha azdır.

Fosfor ve silikonu karşılaştıralım. Silikondan farklı olarak, fosforun yarı dolu bir p-alt kabuğu vardır ve gelen elektronun halihazırda p-yörüngesinde bulunan bir elektronla eşleştirilmesi gerekir. Bu, elektron-elektron itmelerini artıracaktır ve bu nedenle, silikona kıyasla daha az negatif elektron afinitesine de yansıyan enerjik olarak elverişsiz bir süreçtir.