Rafeindasækni
Rafeindasækni lýsir orkubreytingu þegar loftkennt atóm tekur við rafeind. Formerki, svigrúmsbygging og fráhrinding milli rafeinda verða að vera skýr í túlkuninni.
Grunnhugmynd og skilgreining
Fyrsta upptaka er X(g)+e⁻→X⁻(g). Formerki verður að vera skilgreint; Mendeleev birtir jákvæða rafeindasækni þegar orka losnar, þó að aðrar töflur geti merkt sömu ferlisorku með gagnstæðu formerki.
X(g)+e⁻→X⁻(g) lýsir fyrstu rafeindaupptöku
Þetta er afleiðing líkansins en ekki laus minnisregla. Skrifa þarf stærðirnar skýrt og athuga bæði einingar og eðlisfræðileg jaðargildi.
Cl losar um 3,6 eV
Samhengið skýrist best þegar táknjafnan er tengd þeirri rafeinda- eða kjarnabyggingu sem raunverulega breytist. Leitni án gangverks er auðvelt að misnota.
Eðallofttegundir fylgja illa einfaldri leitni
Í reikningi á að ákveða formerki og viðmiðunarástand áður en tölur eru settar inn. Þá fær sama tákn ekki óvart tvær ólíkar eðlisfræðilegar merkingar.
Ljósrof getur mælt bindiorkuna
Þessi tenging er góð samkvæmnisprófun: niðurstaðan þarf að passa varðveislulögmál, leyfileg skammtaástand og rétta stærðargráðu.
Gangverk og tölulegt líkan
Halógen losa mikla orku, en Cl≈3,6 eV er meira en F≈3,3 eV. Þétt 2p-svigrúm F eykur rafeindafráhrindingu og sýnir hvers vegna einföld stærðarregla dugar ekki.
Formerki verður að vera skilgreint
Þessi tenging er góð samkvæmnisprófun: niðurstaðan þarf að passa varðveislulögmál, leyfileg skammtaástand og rétta stærðargráðu.
F losar um 3,3 eV
Meðaltalslíkan getur lýst leitni án þess að vera bein mæling á einni staðbundinni stærð. Það skiptir sérstaklega máli í fjölrafeindakerfi.
Önnur rafeind á anjón er oft óhagstæð
Góð skýring aðgreinir orsök og fylgni. Staða í lotukerfinu sýnir mynstrið en svigrúmsbygging og skermun útskýra gangverkið.
Hvað mælingar og reikningar segja
N með 2p³ er hálffyllt og stöðugt; ný rafeind þarf að hefja pörun. Eðallofttegundir hafa lokaðar skeljar og ný rafeind fer í hærri skel. Báðir flokkar brjóta einfalt mynstur.
Mendeleev notar jákvætt gildi fyrir losaða orku
Við hugsjónalíkan þarf líka að vita hvað getur breytt mælingu: örvuð ástand, umhverfi, nýtni nema eða fjölagnaáhrif.
Cl getur verið hærra en F vegna fráhrindingar í þéttu 2p
Berðu alltaf saman við nálægt tilvik. Þá sést hvort breytingin kemur frá Z, n, pörun, gegndræpi eða öðru gangverki.
O⁻ + e⁻ → O²⁻ krefst orku í gasfasa
Þetta er afleiðing líkansins en ekki laus minnisregla. Skrifa þarf stærðirnar skýrt og athuga bæði einingar og eðlisfræðileg jaðargildi.
Takmarkanir og tengsl
Önnur upptaka O⁻+e⁻→O²⁻ krefst orku í gasfasa vegna fráhrindingar. Í jónakristalli getur mikil grindarorka samt gert O²⁻ mjög stöðugt.
Halógen hafa yfirleitt mikla rafeindasækni
Samhengið skýrist best þegar táknjafnan er tengd þeirri rafeinda- eða kjarnabyggingu sem raunverulega breytist. Leitni án gangverks er auðvelt að misnota.
N hefur stöðuga hálffyllta 2p-skipan
Í reikningi á að ákveða formerki og viðmiðunarástand áður en tölur eru settar inn. Þá fær sama tákn ekki óvart tvær ólíkar eðlisfræðilegar merkingar.
Grindarorka getur samt stöðgað O²⁻ í föstu efni
Þessi tenging er góð samkvæmnisprófun: niðurstaðan þarf að passa varðveislulögmál, leyfileg skammtaástand og rétta stærðargráðu.
Leyst dæmi
Verkefni 1
Cl losar 3,6 eV á atóm. Breyttu í kJ/mol með 1 eV≈96,5 kJ/mol.
Lausn
3,6×96,5≈347 kJ/mol losuð orka.
Verkefni 2
F≈3,3 eV og Cl≈3,6 eV. Af hverju getur Cl verið hærra?
Lausn
Þétt 2p-svigrúm F eykur fráhrindingu fyrir nýju rafeindina.
Verkefni 3
Af hverju er O⁻+e⁻→O²⁻ óhagstætt í gasfasa en O²⁻ algengt í söltum?
Lausn
Önnur rafeind mætir fráhrindingu anjónsins; mikil grindarorka getur stöðgað O²⁻ í kristalnum.
Fyrsta upptaka er X(g)+e⁻→X⁻(g). Formerki verður að vera skilgreint; Mendeleev birtir jákvæða rafeindasækni þegar orka losnar, þó að aðrar töflur geti merkt sömu ferlisorku með gagnstæðu formerki. Halógen losa mikla orku, en Cl≈3,6 eV er meira en F≈3,3 eV. Þétt 2p-svigrúm F eykur rafeindafráhrindingu og sýnir hvers vegna einföld stærðarregla dugar ekki. N með 2p³ er hálffyllt og stöðugt; ný rafeind þarf að hefja pörun. Eðallofttegundir hafa lokaðar skeljar og ný rafeind fer í hærri skel. Báðir flokkar brjóta einfalt mynstur. Önnur upptaka O⁻+e⁻→O²⁻ krefst orku í gasfasa vegna fráhrindingar. Í jónakristalli getur mikil grindarorka samt gert O²⁻ mjög stöðugt.