สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน

ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน อธิบายการเปลี่ยนพลังงานเมื่อ อะตอม ใน เฟสแก๊ส รับ อิเล็กตรอน หนึ่งตัว ต้องตรวจ ลงนามในอนุสัญญา เสมอ เพราะบางแหล่งรายงานพลังงานที่ปล่อยเป็นค่าบวก ขณะที่ อุณหเคมี ใช้ ΔE ลบสำหรับกระบวนการ คายความร้อน

นิยามและเครื่องหมาย

ใน การประชุมทางอุณหเคมี ปฏิกิริยา X(g)+e⁻→X⁻(g) ที่ปล่อยพลังงานมี ΔE<0 แต่บางตารางนิยาม ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน เป็น ขนาด ของพลังงานที่ปล่อยและให้ค่าบวก

ดังนั้น −349 kJ/mol กับ +349 kJ/mol อาจอธิบาย กระบวนการทางกายภาพ เดียวกันในคนละ การประชุม ต้องอ่านหัวตารางก่อนเปรียบเทียบ

แนวโน้มเป็นระยะ

ข้าม ระยะเวลา ค่า Z_เอฟเฟค เพิ่มทำให้การรับ อิเล็กตรอนที่ดี ขึ้นโดยทั่วไป โดยเฉพาะ ฮาโลเจน ที่ขาด อิเล็กตรอน หนึ่งตัวเพื่อเติม วาเลนซ์เชลล์

ลง แนวโน้มของกลุ่ม ไม่ น่าเบื่อ ง่าย ๆ เพราะ ขนาดวงโคจร และ การขับไล่ เปลี่ยน เช่น คลอรีน มี ความสัมพันธ์ ที่ ดี เล็กน้อยกว่า ฟลูออรีน ได้เพราะ F 2p กะทัดรัด มาก

เต็มไปด้วย และ เปลือกย่อยที่เต็มไปครึ่งหนึ่ง

ก๊าซมีตระกูล มี เปลือกหอย ปิดและ อิเล็กตรอน ใหม่ต้องเข้า วงโคจร ที่สูงขึ้น จึงทำให้การรับ อิเล็กตรอน ไม่ ดี ส่วน กลุ่ม 2 และ กลุ่ม 15 มี ข้อยกเว้นในท้องถิ่น จาก เต็มไปด้วย/ความเสถียรของเปลือกย่อยที่เต็มไปครึ่งหนึ่ง

ดังนั้นกฎว่า 'ไปทางขวา ความสัมพันธ์ สูงขึ้นเสมอ' ไม่ถูกต้อง ต้องดู อัตราการเข้าพัก

ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนตัวที่สอง

การเติม อิเล็กตรอน แรกให้ อะตอมที่เป็นกลาง อาจได้ประโยชน์จาก แรงดึงดูดทางนิวเคลียร์ แต่การเติม อิเล็กตรอน ที่สองให้ ประจุลบ ต้องต้านประจุลบที่มีอยู่ จึงมัก ดูดความร้อนอย่างรุนแรง ใน เฟสแก๊ส

ตัวอย่าง O⁻+e⁻→O²⁻ ไม่ ดี ใน เฟสแก๊ส แต่ใน พลังงานตาข่ายแข็งไอออนิก สามารถทำให้การสร้าง O²⁻ โดยรวม ดี

ความสำคัญทางเคมี

ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน มีบทบาทต่อ รีดอกซ์ และ พันธะไอออนิก แต่ไม่กำหนด เสถียรภาพแบบผสม เพียงลำพัง ต้องรวม พลังงานไอออไนเซชัน, พลังงานขัดแตะ, พลังงานพันธะ และ การแก้ปัญหา

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ เกี่ยวข้องกับแนวโน้มดึง อิเล็กตรอน ใน พันธบัตร และไม่เท่ากับ ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน ของ อะตอมที่แยกได้

การวัด ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน

ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน สามารถอนุมานจาก การแยกภาพ ของ แอนไอออน โดยใช้ โฟตอน ทำให้ อิเล็กตรอน หลุดออกและวัด เกณฑ์ หรือ พลังงานจลน์ ของ อิเล็กตรอน

วิธีนี้ช่วยลดความกำกวมของ ลงนามในอนุสัญญา เพราะ การทดลอง วัด ความแตกต่างของพลังงาน จริง ส่วนการรายงานเป็นบวกหรือลบเป็นเรื่องนิยามทางตาราง

ความสัมพันธ์กับ เคมีรีดอกซ์

ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน ที่ ดี ช่วยเสถียร ประจุลบ ใน เฟสแก๊ส แต่ใน พลังงานในการละลายสารละลาย อาจเปลี่ยนลำดับความเสถียรอย่างมาก

ดังนั้นแนวโน้ม ศักยภาพรีดอกซ์ ในสารละลายไม่สามารถทำนายจาก EA เฟสก๊าซ เพียงค่าเดียว ต้องรวม การแก้ปัญหา และ พลังงานพันธะ ด้วย

การเปรียบเทียบ F กับ Cl

แม้ ฟลูออรีน มีขนาดเล็กและ Z_เอฟเฟค สูง แต่ ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนตัวแรก ของ คลอรีน ใน การประชุม พลังงานที่ปล่อยสามารถ ดี กว่าเล็กน้อย เพราะ อิเล็กตรอน ใหม่ใน กะทัดรัด 2p ของ F เผชิญ การผลักกันของอิเล็กตรอน-อิเล็กตรอน สูง

นี่เป็นตัวอย่างว่าการทำนายด้วย 'อะตอมเล็กกว่าจึงรับ อิเล็กตรอน ดีกว่าเสมอ' ไม่พอ ต้องดู ขนาดวงโคจร และ การขับไล่ ด้วย

แนวโน้ม เป็นระยะๆ จึงเป็นผลรวมของ แรงดึงดูดทางนิวเคลียร์, ป้องกัน, อัตราการเข้าพักชั้นย่อย และ ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน

แบบฝึกหัด

ลงนามในอนุสัญญา

กระบวนการ ปล่อย 300 kJ/mol

เฉลย: เทอร์โมเคมี ΔE≈−300; EA แบบขนาด≈+300

ฮาโลเจน

ทำไม Cl รับ อิเล็กตรอนที่ดี?

เฉลย: Z_เอฟเฟค สูงและ วาเลนซ์เชลล์ เกือบเต็ม

อีเอที่สอง

เติม อิเล็กตรอน ให้ X⁻

เฉลย: โดยทั่วไป ดูดความร้อน ใน เฟสแก๊ส