De Elektronisk tilhørighet eller elektroaffinitet er et mål på den energiske variasjonen til et atom i gassfasen når det inkorporerer et elektron i valensskallet. Når elektronet er anskaffet av atom A, vil den resulterende anionen A- det kan være eller ikke være mer stabilt enn din opprinnelige tilstand. Derfor kan denne reaksjonen være endoterm eller eksoterm..
Ved konvensjon, når elektronforsterkningen er endoterm, tildeles elektronaffinitetsverdien et positivt tegn "+"; På den annen side, hvis den er eksoterm - det vil si, frigjør den energi - denne verdien får et negativt tegn "-". I hvilke enheter uttrykkes disse verdiene? I kJ / mol, eller i eV / atom.
Hvis elementet var i en flytende eller fast fase, ville dets atomer samhandle med hverandre. Dette vil føre til at energien som absorberes eller frigjøres, på grunn av den elektroniske forsterkningen, blir spredt blant alle disse, og gir upålitelige resultater..
På den annen side antas de å være isolerte i gassfasen; med andre ord, de samhandler ikke med noe. Så atomene som er involvert i denne reaksjonen er: A (g) og A.-(g). Her (g) betegner at atomet er i gassfasen.
Artikkelindeks
Den elektroniske forsterkningsreaksjonen kan vises som:
A (g) + e- => A-(g) + E, eller som A (g) + e- + E => A-(g)
I den første ligningen er E (energi) funnet som et produkt på venstre side av pilen; og i den andre ligningen regnes energien som reaktiv, og ligger på høyre side. Det vil si at den første tilsvarer en eksoterm elektronisk forsterkning og den andre en endoterm elektronisk forsterkning.
I begge tilfeller er det imidlertid bare ett elektron som tilsettes valensskallet til atom A..
Det er også mulig at når det negative ionet A er dannet-, den absorberer et annet elektron igjen:
TIL-(g) + e- => Ato-(g)
Verdiene for den andre elektronaffiniteten er imidlertid positive, siden de elektrostatiske frastøtingene mellom det negative ionet A må overvinnes- og det innkommende elektronet e-.
Hva bestemmer at et gassatom bedre "mottar" et elektron? Svaret finnes i hovedsak i kjernen, i skjermingseffekten til de indre elektroniske lagene og i valenslaget.
I det øvre bildet indikerer de røde pilene retningene der elementenes elektroniske tilhørighet øker. Fra dette kan elektronaffinitet forstås som en av de periodiske egenskapene, med den særegenheten at den gir mange unntak.
Elektronaffinitet øker stigende gjennom gruppene og øker også fra venstre til høyre langs det periodiske systemet, spesielt i nærheten av fluoratomet. Denne egenskapen er nært knyttet til atomradiusen og energinivåene til dens orbitaler..
Kjernen har protoner, som er positivt ladede partikler som utøver en attraktiv kraft på elektronene i atomet. Jo nærmere elektronene er kjernen, jo større tiltrekningskraft føler de. Når avstanden fra kjernen til elektronene øker, desto mindre blir tiltrekningskreftene..
I tillegg hjelper elektronene til det indre skallet til å "skjerme" effekten av kjernen på elektronene til de ytterste skallene: valenselektronene..
Dette skyldes elektroniske frastøt mellom deres negative ladninger. Imidlertid motvirkes denne effekten ved å øke atomnummeret Z.
Hvordan forholder det seg ovenfor til elektronisk tilhørighet? At et gassformet atom A vil ha større tendens til å få elektroner og danne stabile negative ioner når skjermingseffekten er større enn frastøtingene mellom det innkommende elektronet og valensskallets.
Det motsatte skjer når elektronene er veldig langt fra kjernen og frastøtingen mellom dem undergraver ikke den elektroniske forsterkningen..
For eksempel, å synke ned i en gruppe "åpner" nye energinivåer, som øker avstanden mellom kjernen og eksterne elektroner. Det er av denne grunn at de elektroniske tilhørighetene øker når de stiger opp gjennom gruppene.
Alle orbitaler har sine energinivåer, så hvis det nye elektronet vil oppta en orbital med høyere energi, vil atomet trenge å absorbere energi for at dette skal være mulig..
Videre kan måten elektroner okkuperer orbitalene kanskje eller ikke favorisere elektronisk gevinst på, og dermed skille forskjeller mellom atomer..
For eksempel, hvis alle elektroner er paret i p-orbitalene, vil inkluderingen av et nytt elektron føre til dannelsen av et paret par, som utøver frastøtende krefter på de andre elektronene..
Dette er tilfelle for nitrogenatomet, hvis elektronaffinitet (8kJ / mol) er lavere enn for karbonatomet (-122kJ / mol).
Den første og andre elektroniske affiniteten for oksygen er:
O (g) + e- => O-(g) + (141kJ / mol)
ELLER-(g) + e- + (780kJ / mol) => Oto-(g)
Elektronkonfigurasjonen for O er 1sto2sto2 s4. Det er allerede et par par elektroner, som ikke kan overvinne kjernens attraktive kraft; derfor frigjør den elektroniske forsterkningen energi etter at det stabile O-ionet er dannet.-.
Imidlertid, selv om Oto- Den har samme konfigurasjon som edelgassneonet, dets elektroniske frastøtninger overstiger kjernens attraktive kraft, og for å tillate inngangen til elektronet er det nødvendig med et energibidrag.
Hvis de elektroniske tilhørighetene til elementene i gruppe 17 sammenlignes, vil følgende oppnås:
F (g) + e- = F-(g) + (328 kJ / mol)
Cl (g) + e- = Cl-(g) + (349 kJ / mol)
Br (g) + e- = Br-(g) + (325 kJ / mol)
I (g) + e- = Jeg-(g) + (295 kJ / mol)
Fra topp til bunn - synkende i gruppen - øker atomradiene, så vel som avstanden mellom kjernen og de eksterne elektronene. Dette medfører en økning i elektroniske tilhørigheter; imidlertid overføres fluor, som skal ha den høyeste verdien, av klor.
Hvorfor? Denne avviket demonstrerer effekten av elektroniske frastøtelser på attraktiv kraft og lav skjerming..
Fordi det er et veldig lite atom, "kondenserer" fluor alle elektronene i et lite volum, noe som forårsaker større frastøting på det innkommende elektronet, i motsetning til dets mer voluminøse kongenere (Cl, Br og I)..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.