Affinity Elektronik Cara Membeza-beza mengikut Jadual dan Contoh Berkala



The pertalian elektronik atau electroaffinity adalah ukuran variasi tenaga atom dalam fasa gas apabila ia menggabungkan elektron ke dalam shell valencenya. Sebaik sahaja elektron telah diperoleh oleh atom A, anion yang dihasilkan A- ia mungkin lebih stabil atau tidak daripada keadaan dasarnya. Oleh itu, tindak balas ini boleh menjadi endotermik atau eksotermik.

Oleh konvensyen, apabila keuntungan elektron adalah endotermik, tanda positif "+" diberikan kepada nilai pertalian elektronik; sebaliknya, jika ia adalah eksotermik - iaitu, mengeluarkan tenaga - nilai ini diberi tanda negatif "-". Di mana unit nilai-nilai ini dinyatakan? Dalam kJ / mol, atau dalam eV / atom.

Jika unsur berada dalam fasa cecair atau pepejal, atom mereka akan berinteraksi antara satu sama lain. Ini akan menyebabkan tenaga diserap atau dilepaskan, kerana keuntungan elektronik, yang akan tersebar di antara semua ini, menghasilkan keputusan yang tidak boleh dipercayai.

Sebaliknya, dalam fasa gas ia diandaikan bahawa mereka terpencil; Dalam erti kata lain, mereka tidak berinteraksi dengan apa-apa. Kemudian, atom yang terlibat dalam reaksi ini ialah: A (g) dan A-(g) Di sini (g) menandakan bahawa atom berada dalam fasa gas.

Indeks

  • 1 Kelebihan elektronik pertama dan kedua
    • 1.1 Pertama
    • 1.2 Kedua
  • 2 Bagaimana afiniti elektronik berbeza-beza dalam jadual berkala
    • 2.1 Variasi oleh teras dan kesan perisai
    • 2.2 Variasi mengikut konfigurasi elektronik
  • 3 Contoh
    • 3.1 Contoh 1
    • 3.2 Contoh 2
  • 4 Rujukan

Kelebihan elektronik pertama dan kedua

Pertama

Reaksi keuntungan elektronik boleh diwakili sebagai:

A (g) + e- => A-(g) + E, atau sebagai A (g) + e- + E => A-(g)

Dalam persamaan pertama, E (tenaga) dijumpai sebagai produk di sebelah kiri anak panah; dan dalam persamaan kedua tenaga dikira sebagai reaktif, terletak di sebelah kanan. Iaitu, yang pertama sepadan dengan keuntungan elektronik eksotermik dan yang kedua kepada keuntungan elektronik endothermic.

Walau bagaimanapun, dalam kedua-dua kes itu hanya satu elektron yang menambah kepada shell valence atom A.

Kedua

Ia juga mungkin bahawa, apabila ion negatif A telah terbentuk-, ia menyerap lagi elektron:

A-(g) + e- => A2-(g)

Walau bagaimanapun, nilai-nilai bagi pertalian elektronik kedua adalah positif, kerana penolakan elektrostatik antara ion negatif A mesti diatasi- dan elektron masuk dan-.

Apa yang menentukan bahawa atom gas "menerima" elektron lebih baik? Jawapannya terletak pada nukleus, dalam kesan perisai lapisan elektronik dalaman dan dalam lapisan valensi.

Bagaimana afiniti elektronik berubah-ubah dalam jadual berkala

Dalam imej atas, anak panah merah menandakan arahan di mana unsur pertalian elektronik meningkat. Dari sini kita dapat memahami afiniti elektronik sebagai salah satu sifat berkala, dengan keanehan yang memberikan banyak pengecualian.

Hubungan afinitas elektronik meningkat naik melalui kumpulan dan, juga, meningkat dari kiri ke kanan melalui jadual berkala, terutamanya oleh sekitar atom fluorin. Harta ini berkait rapat dengan radius atom dan tahap tenaga orbitalnya.

Variasi oleh inti dan kesan perisai

Nukleus mempunyai proton, yang merupakan zarah bercas positif yang menghasilkan daya yang menarik pada elektron-elektron atom. Semakin dekat elektron dalam nukleus, semakin besar daya tarikan yang mereka rasakan. Oleh itu, kerana jarak dari nukleus ke elektron bertambah, daya tarikan daya kurang.

Di samping itu, elektron lapisan lapisan membantu untuk "melindungi" kesan nukleus pada elektron lapisan terluar: elektron valensi.

Ini disebabkan oleh penolakan elektronik sendiri di antara caj negatif mereka. Walau bagaimanapun, kesan ini diatasi oleh peningkatan bilangan atom Z.

Apakah hubungan antara bekas dan persamaan elektronik? Bahawa sebuah atom gas A akan mempunyai lebih banyak kecenderungan untuk mendapatkan elektron dan membentuk ion negatif yang stabil apabila kesan perisai lebih besar daripada penolakan antara elektron yang masuk dan lapisan valensi.

Sebaliknya berlaku apabila elektron sangat jauh dari nukleus dan penolakan di antara mereka tidak merugikan keuntungan elektronik.

Contohnya, apabila turun ke dalam kumpulan, tahap tenaga "baru" dibuka ", yang meningkatkan jarak antara nukleus dan elektron luaran. Oleh sebab itu, apabila kumpulan menaik meningkatkan kelebihan elektronik.

Perubahan mengikut konfigurasi elektronik

Semua orbit mempunyai tahap tenaga mereka, jadi jika elektron baru akan menduduki orbital tenaga yang lebih tinggi, atom perlu menyerap tenaga untuk menjadikan ini.

Tambahan pula, cara di mana elektron menduduki orbital mungkin atau mungkin tidak mendapat keuntungan elektronik, dengan itu membezakan perbezaan antara atom..

Sebagai contoh, jika semua elektron tidak berpasangan di orbital p, kemasukan elektron baru akan menyebabkan pembentukan pasangan yang sepadan, yang menimbulkan daya tarikan pada elektron-elektron lain.

Ini adalah kes bagi atom nitrogen, yang mempunyai pertalian elektron (8kJ / mol) lebih rendah daripada atom karbon (-122kJ / mol).

Contohnya

Contoh 1

Perkaitan elektronik pertama dan kedua untuk oksigen adalah:

O (g) + e- => O-(g) + (141kJ / mol)

O-(g) + e- + (780kJ / mol) => O2-(g)

Konfigurasi elektronik untuk O adalah 1s22s22p4. Sudah ada sepasang elektron berpasangan, yang tidak dapat mengatasi kekuatan nukleus yang menarik; oleh itu, keuntungan elektronik mengeluarkan tenaga selepas membentuk O stabil-.

Walau bagaimanapun, walaupun O2- ia mempunyai konfigurasi yang sama dengan gas mulia neon, penolakan elektroninya melebihi kuasa nukleus yang menarik, dan membenarkan kemasukan elektron itu perlu sumbangan energik.

Contoh 2

Sekiranya anda membandingkan keterlaluan elektronik unsur-unsur kumpulan 17, anda akan mempunyai perkara berikut:

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- = Saya-(g) + (295 kJ / mol)

Dari atas ke bawah - turun di dalam kumpulan - peningkatan radiasi atom, serta jarak antara nukleus dan elektron luaran. Ini menyebabkan peningkatan dalam keterlaluan elektronik; Walau bagaimanapun, fluorin, yang sepatutnya mempunyai nilai teratas, dilebihkan oleh klorin.

Mengapa? Anomali ini menunjukkan kesan penolakan elektronik pada kekuatan yang menarik dan perisai rendah.

Kerana ia adalah satu atom yang sangat kecil, florin "pekat" semua elektron dalam jumlah yang kecil, menyebabkan penolakan yang lebih besar pada elektron yang diterima tidak seperti congeners bulkier yang (Cl, Br dan saya).

Rujukan

  1. Chemistry FreeTexts. Elektron Affinity. Diperoleh pada 4 Jun, 2018, dari: chem.libretexts.org
  2. Jim Clark (2012). Elektron Affinity. Diperoleh pada 4 Jun, 2018, dari: chemguide.co.uk
  3. Carl R. Nave. Kekayaan Elektron Elemen Utama Kumpulan. Diperoleh pada 4 Jun, 2018, dari: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  4. Prof. N. De Leon. Elektron Affinity. Diperoleh pada 4 Jun, 2018, dari: iun.edu
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (27 Mei 2016). Definisi Kekuatan Elektron. Diambil pada 4 Jun, 2018, dari: thoughtco.com
  6. Cdang (3 Oktober 2011). Jadual berkala ikatan elektron. [Rajah] Diperoleh pada 4 Jun, 2018, dari: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia (Ed ed.). CENGAGE Learning, p 227-229.
  8. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik (Edisi keempat, halaman 29). Mc Graw Hill.