Electron Affinity Definition in Chemistry

Elektronenaffiniteit weerspiegelt het vermogen van een atoom om een ​​elektron te accepteren. Het is de energieverandering die optreedt wanneer een elektron wordt toegevoegd aan een gasvormig atoom. Atomen met sterkere effectieve nucleaire lading hebben een grotere elektronaffiniteit.

De reactie die optreedt wanneer een atoom een ​​elektron neemt, kan worden weergegeven als:

X + e^- → X^- + energie

Een andere manier om elektronenaffiniteit te definiëren is als de hoeveelheid energie die nodig is om een ​​elektron uit een afzonderlijk geladen negatief ion te verwijderen:

X^- → X + e^-

Belangrijkste afhaalrestaurants: definitie en trend van elektronenaffiniteit

• Elektronenaffiniteit is de hoeveelheid energie die nodig is om één elektron los te maken van een negatief geladen ion van een atoom of molecuul.
• Het wordt aangegeven met het symbool Ea en wordt meestal uitgedrukt in eenheden van kJ / mol.
• Elektronenaffiniteit volgt een trend op het periodiek systeem. Het verhoogt het naar beneden bewegen van een kolom of groep en verhoogt ook het verplaatsen van links naar rechts over een rij of periode (behalve de edelgassen).
• De waarde kan positief of negatief zijn. Een negatieve elektronenaffiniteit betekent dat energie moet worden ingevoerd om een ​​elektron aan het ion te binden. Hier is elektronenvangst een endotherm proces. Als de elektronenaffiniteit positief is, is het proces exotherm en vindt het spontaan plaats.

Electron Affinity Trend

Elektronenaffiniteit is een van de trends die kunnen worden voorspeld met behulp van de organisatie van elementen in het periodiek systeem.

• Elektronenaffiniteit neemt toe naar beneden verplaatsen van een elementengroep (kolom met periodieke tabel).
• Elektronenaffiniteit neemt in het algemeen toe van links naar rechts te bewegen over een elementperiode (periodieke tabelrij). De uitzondering zijn de edelgassen, die zich in de laatste kolom van de tabel bevinden. Elk van deze elementen heeft een volledig gevulde valentie-elektronenmantel en een elektronenaffiniteit die nul nadert.

Niet-metalen hebben doorgaans hogere elektronenaffiniteitswaarden dan metalen. Chloor trekt sterk elektronen aan. Kwik is het element met atomen dat het zwakst een elektron aantrekt. Elektronenaffiniteit is moeilijker te voorspellen in moleculen omdat hun elektronische structuur ingewikkelder is.

Gebruik van Electron Affinity

Houd er rekening mee dat elektronaffiniteitswaarden alleen van toepassing zijn op gasvormige atomen en moleculen omdat de elektronenergieniveaus van vloeistoffen en vaste stoffen worden gewijzigd door interactie met andere atomen en moleculen. Desondanks heeft elektronenaffiniteit praktische toepassingen. Het wordt gebruikt om de chemische hardheid te meten, een maat voor hoe geladen en gemakkelijk gepolariseerde Lewis-zuren en basen zijn. Het wordt ook gebruikt om elektronisch chemisch potentieel te voorspellen. Het primaire gebruik van elektronenaffiniteitswaarden is om te bepalen of een atoom of molecuul zal werken als een elektronenacceptor of een elektrondonor en of een paar reactanten zullen deelnemen aan ladingsoverdrachtsreacties.

Electron Affinity Sign Convention

Elektronenaffiniteit wordt meestal gerapporteerd in eenheden kilojoule per mol (kJ / mol). Soms worden de waarden gegeven in termen van magnitudes ten opzichte van elkaar.

Als de waarde van elektronaffiniteit of E_ea negatief is, betekent dit dat energie nodig is om een ​​elektron te verbinden. Negatieve waarden worden gezien voor het stikstofatoom en ook voor de meeste vangt tweede elektronen. Het kan ook worden gezien voor oppervlakken, zoals diamant. Voor een negatieve waarde is de elektronenvangst een endotherm proces:

E_ea = −ΔE(vastmaken)

Dezelfde vergelijking is van toepassing als E_ea heeft een positieve waarde. In deze situatie is de verandering ΔE heeft een negatieve waarde en duidt op een exotherm proces. Elektronenvangst voor de meeste gasatomen (behalve edelgassen) geeft energie af en is exotherm. Een manier om te onthouden dat het vangen van een elektron een negatieve Δ heeftE is onthouden dat energie wordt losgelaten of losgelaten.

Onthoud: ΔE en Eea hebben tegengestelde tekens!

Voorbeeld elektronenaffiniteitsberekening

De elektronenaffiniteit van waterstof is ΔH in de reactie:

H (g) + e^- → H^-(G); ΔH = -73 kJ / mol, dus de elektronenaffiniteit van waterstof is +73 kJ / mol. Het "plusteken" wordt echter niet vermeld, dus het Eea wordt eenvoudigweg geschreven als 73 kJ / mol.

bronnen

• Anslyn, Eric V .; Dougherty, Dennis A. (2006). Moderne fysische organische chemie. Universitaire wetenschapsboeken. ISBN 978-1-891389-31-3.
• Atkins, Peter; Jones, Loretta (2010). Chemische principes de zoektocht naar inzicht. Freeman, New York. ISBN 978-1-4292-1955-6.
• Himpsel, F .; Knapp, J .; Vanvechten, J .; Eastman, D. (1979). "Quantum foto-opbrengst van diamant (111) -Een stabiele negatieve-affiniteit emitter". Fysieke beoordeling B. 20 (2): 624. doi: 10.1103 / PhysRevB.20.624
• Tro, Nivaldo J. (2008). Chemie: een moleculaire benadering (2e editie). New Jersey: Pearson Prentice Hall. ISBN 0-13-100065-9.
• IUPAC (1997). Compendium van chemische terminologie (2e editie. (Het "gouden boek"). doi: 10,1351 / goldbook.E01977