Mini-kurzus
Elektronaffinitás
Az elektronaffinitás egy izolált gázfázisú atom elektronfelvételekor fellépő energiaváltozást írja le. A Mendeleev.com pozitív értékkel jelzi a kedvező elektronfelvételkor felszabaduló energiát. Ez energia, nem elektronegativitás és nem standard redukciós potenciál.
Mit mér az elektronaffinitás?
Gázfázisú folyamat. X(g)+e⁻→X⁻(g) az elektronszerkezettől függően energiát szabadít fel vagy igényel. A gázfázis kizárja az oldószer- és rácshatásokat.
Előjel-konvenció. Egyes táblázatok a folyamat ΔE-jét, mások a felszabaduló energia nagyságát adják meg. Ezért az előjelet mindig a definícióval együtt kell olvasni.
eV és kJ mol⁻¹. 1 eV részecskénként körülbelül 96,485 kJ mol⁻¹. Ugyanaz az energia két különböző skálán.
Miért nem sima a tendencia?
Effektív magtöltés. Perióduson belül a növekvő Zₑff általában kedvez az elektronfelvételnek.
Pályaméret
A kompaktabb pálya erős magvonzást ad, de nagyobb elektron–elektron taszítást is okozhat. A két hatás versenyez.
Félig telt alhéj
N 2p³ esetén a következő elektronnak párosodnia kell egy már foglalt p pályán, ami növeli a taszítást és gyenge affinitást ad.
F és Cl
Cl első elektronaffinitása kedvezőbb F-énél, mert a tágasabb 3p tartományban kisebb az új elektron taszítása, mint F nagyon kompakt 2p régiójában.
Nemesgázok
Zárt vegyértékhéj után az új elektronnak magasabb főhéjba kell lépnie, távolabb és erősen árnyékoltan; ezért a felvétel kedvezőtlen.
Módosítsa az értéket — az eredmény azonnal frissül.
Első és második elektronfelvétel
Első elektron
Semleges atomnál a magvonzás elegendő lehet ahhoz, hogy az első elektron felvétele energiát szabadítson fel.
Második elektron
Egy már negatív ionhoz további elektront adni erős Coulomb-taszítással jár, ezért gázfázisban energiát igényel.
Miért létezik mégis O²⁻?
Ionrácsban a kedvezőtlen második elektronfelvételt nagy rácsenergia és a teljes termodinamikai ciklus más tagjai kompenzálhatják.
Egy periódus értelmezése
Na és Mg
Na 3s¹ mellé a második 3s elektron még felvehető, míg Mg 3s² után az új elektron már 3p-be kerül, ezért Mg elektronfelvétele kevésbé kedvező.
Al-tól Cl-ig
A 3p alhéj feltöltése során a növekvő Zₑff általában kedvezőbbé teszi a felvételt, de P és S a párosítás hatását mutatja. Cl-nél az elektron 3p⁶-ot zár le.
Ar
Ar zárt 3p⁶ héja után a következő elektron 4s-be kerülne, ezért a tendencia hirtelen megszakad.
Ionok és redukció
Az elektronaffinitás segít megérteni a halogenidionok képződését, de valós redukcióban kötések, oldószer, rács és több elektron is részt vehet.
Nem elektronegativitás
Az elektronegativitás kötésben lévő elektroneloszlás relatív vonzását jellemzi; az elektronaffinitás gázfázisú elektronfelvételi energia.
Nem redukciós potenciál
A standard redukciós potenciál teljes félreakció szabadenergiájából származik meghatározott körülmények között, ezért nem vezethető le csak az atom elektronaffinitásából.
Feladatok
F vagy Cl
Melyiknek kedvezőbb az első elektronaffinitása?
Megoldás
Cl-nek. A tágasabb 3p tér kisebb elektron–elektron taszítást okoz az érkező elektronnak, mint F kompakt 2p tartománya.
Nitrogén
Miért tér el N a sima periódusos trendtől?
Megoldás
Félig telt 2p³ alhéja van; az új elektronnak párosodnia kell, ami növeli a taszítást.
Oxidion
Hogyan lehet stabil O²⁻ kristályban, ha a második gázfázisú elektronfelvétel kedvezőtlen?
Megoldás
A teljes kristályenergia számít; a nagy rácsenergia és más energetikai tagok kompenzálhatják a kedvezőtlen lépést.