Electronic Affinity ว่ามันแตกต่างกันอย่างไรในตารางธาตุและตัวอย่าง

ความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ หรืออิเล็กโทรฟินิตี้คือการวัดการเปลี่ยนแปลงพลังงานของอะตอมในสถานะก๊าซเมื่อมันรวมอิเล็กตรอนเข้ากับวาเลนซ์ของมัน เมื่ออะตอมได้รับอิเล็กตรอน A แล้วประจุลบที่เกิดขึ้น A^- มันอาจจะมีเสถียรภาพมากขึ้นหรือไม่เกินสถานะฐานของมัน ดังนั้นปฏิกิริยานี้สามารถดูดความร้อนหรือคายความร้อน.

ตามแบบแผนเมื่อได้รับอิเล็กตรอนเป็นอุณหภูมิความร้อนเครื่องหมายบวก "+" จะถูกกำหนดให้กับมูลค่าของความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ หากเป็นคายความร้อน - นั่นคือมันปล่อยพลังงาน - ค่านี้จะได้รับเครื่องหมายลบ "-" ค่าเหล่านี้แสดงในหน่วยใด ใน kJ / mol หรือใน eV / atom.

ถ้าองค์ประกอบนั้นอยู่ในสถานะของเหลวหรือเป็นของแข็งอะตอมของพวกมันจะมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน สิ่งนี้จะทำให้พลังงานถูกดูดซับหรือถูกปล่อยออกมาเนื่องจากการได้รับผลทางอิเล็คทรอนิกส์ซึ่งจะกระจายไปในหมู่ทั้งหมดเหล่านี้ทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ไม่น่าเชื่อถือ.

ในทางตรงกันข้ามในช่วงก๊าซมันสันนิษฐานว่าพวกเขาอยู่โดดเดี่ยว; กล่าวอีกนัยหนึ่งพวกเขาไม่ได้โต้ตอบกับอะไรเลย จากนั้นอะตอมที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยานี้คือ: A (g) และ A^-(G) ที่นี่ (g) หมายถึงว่าอะตอมอยู่ในสถานะก๊าซ.

ดัชนี

• 1 ความพอใจทางอิเล็กทรอนิกส์ที่หนึ่งและที่สอง
  • 1.1 อันดับแรก
  • 1.2 วินาที
• 2 ความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์แตกต่างกันอย่างไรในตารางธาตุ
  • 2.1 การเปลี่ยนแปลงโดยแกนกลางและผลการป้องกัน
  • 2.2 การเปลี่ยนแปลงตามการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์
• 3 ตัวอย่าง
  • 3.1 ตัวอย่างที่ 1
  • 3.2 ตัวอย่างที่ 2
• 4 อ้างอิง

ความพอใจทางอิเล็กทรอนิกส์ที่หนึ่งและที่สอง

เป็นครั้งแรก

ปฏิกิริยาของอัตราขยายทางอิเล็กทรอนิกส์นั้นสามารถแทนได้ดังนี้:

A (g) + e^- => A^-(g) + E หรือเป็น A (g) + e^- + E => A^-(G)

ในสมการแรก E (พลังงาน) ถูกค้นพบเป็นผลิตภัณฑ์ทางด้านซ้ายของลูกศร และในสมการที่สองพลังงานจะถูกนับเป็นปฏิกิริยาซึ่งตั้งอยู่ทางด้านขวา นั่นคือครั้งแรกที่สอดคล้องกับการได้รับความร้อนอิเล็กทรอนิกส์คายความร้อนและครั้งที่สองการเพิ่มความร้อนทางอิเล็กทรอนิกส์ความร้อน.

อย่างไรก็ตามในทั้งสองกรณีมันเป็นเพียงอิเล็กตรอนที่เพิ่มเข้ากับเปลือกวาเลนซ์ของอะตอม A.

ที่สอง

อาจเป็นไปได้ว่าเมื่อไอออนลบเกิดขึ้น^-, มันดูดซับอิเล็กตรอนอีกตัวอีกครั้ง:

^-(g) + e^- => A^2-(G)

อย่างไรก็ตามค่าสำหรับความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สองนั้นเป็นค่าบวกเนื่องจากความต้านทานไฟฟ้าสถิตระหว่างประจุลบ A จะต้องเอาชนะ^- และอิเล็กตรอนที่เข้ามาและ^-.

อะไรเป็นตัวกำหนดว่าอะตอมของก๊าซที่ได้รับอิเล็กตรอนดีกว่า คำตอบอยู่ที่นิวเคลียสเป็นหลักในการป้องกันผลกระทบของเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ภายในและในเลเยอร์วาเลนซ์.

ความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์แตกต่างกันอย่างไรในตารางธาตุ

ในภาพด้านบนลูกศรสีแดงระบุทิศทางที่ความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบเพิ่มขึ้น จากที่นี่เราสามารถเข้าใจความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิคส์เป็นหนึ่งในคุณสมบัติตามกำหนดเวลาด้วยความผิดปกติที่มีการยกเว้น.

ความสัมพันธ์แบบอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มขึ้นจากกลุ่มและในทำนองเดียวกันเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาผ่านตารางธาตุโดยเฉพาะบริเวณใกล้เคียงของอะตอมฟลูออรีน คุณสมบัตินี้เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับรัศมีอะตอมและระดับพลังงานของวงโคจร.

การเปลี่ยนแปลงโดยหลักและผลการป้องกัน

นิวเคลียสมีโปรตอนซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุบวกซึ่งออกแรงแรงต่ออิเล็กตรอนของอะตอม ยิ่งอิเล็กตรอนในนิวเคลียสอยู่ใกล้เท่าไหร่ก็ยิ่งดึงดูดพวกเขาได้มากเท่านั้น ดังนั้นเมื่อระยะทางจากนิวเคลียสถึงอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น.

นอกจากนี้อิเล็กตรอนของชั้นในยังช่วย "ป้องกัน" ผลกระทบของนิวเคลียสต่ออิเล็กตรอนของชั้นนอกสุด: อิเล็กตรอนวาเลนซ์.

นี่คือสาเหตุที่อิเล็กทรอนิกส์ผลักกันตัวเองท่ามกลางประจุลบของพวกเขา อย่างไรก็ตามเอฟเฟกต์นี้จะถูกต่อต้านโดยการเพิ่มจำนวนอะตอม Z.

ความสัมพันธ์ระหว่างอดีตและความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์คืออะไร? อะตอมของก๊าซจะมีแนวโน้มที่จะได้รับอิเลคตรอนมากขึ้นและสร้างไอออนลบที่เสถียรเมื่อผลการป้องกันมีค่ามากกว่าแรงผลักระหว่างอิเล็กตรอนที่เข้ามาและของเลเยอร์เวเลนซ์.

สิ่งที่ตรงกันข้ามเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนอยู่ห่างจากนิวเคลียสมากและแรงผลักดันระหว่างอิเล็กตรอนจะไม่ส่งผลเสียทางอิเล็กทรอนิกส์.

ตัวอย่างเช่นเมื่อเข้าสู่กลุ่มระดับพลังงาน "ใหม่" คือ "เปิด" ซึ่งเพิ่มระยะห่างระหว่างนิวเคลียสและอิเล็กตรอนภายนอก ด้วยเหตุนี้เองที่ทำให้เมื่อกลุ่มขึ้นไปเพิ่มความพอใจทางอิเล็กทรอนิกส์.

การเปลี่ยนแปลงโดยการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์

วงโคจรทั้งหมดมีระดับพลังงานของพวกเขาดังนั้นหากอิเล็กตรอนใหม่จะครอบครองวงพลังงานที่สูงกว่าอะตอมจะต้องดูดซับพลังงานเพื่อให้เป็นไปได้.

ยิ่งไปกว่านั้นวิธีการที่อิเล็กตรอนเข้าสู่วงโคจรอาจหรืออาจไม่ชอบผลประโยชน์ทางอิเล็คทรอนิคส์.

ตัวอย่างเช่นหากอิเล็กตรอนทั้งหมดไม่มีการจับคู่ใน p-orbitals การรวมตัวของอิเล็กตรอนใหม่จะทำให้เกิดการจับคู่ที่จับคู่กัน.

นี่เป็นกรณีของอะตอมไนโตรเจนซึ่งความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน (8kJ / mol) ต่ำกว่าสำหรับอะตอมของคาร์บอน (-122kJ / mol).

ตัวอย่าง

ตัวอย่างที่ 1

อิเล็กทรอนิกส์แรกและที่สองสำหรับ affinities ออกซิเจนคือ:

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

O^-(g) + e^- + (780kJ / mol) => O^2-(G)

การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์สำหรับ O คือ 1s²2s²2p⁴. มีอิเล็กตรอนคู่หนึ่งคู่ซึ่งไม่สามารถเอาชนะแรงดึงดูดของนิวเคลียสได้ ดังนั้นตัวรับผลอิเล็กทรอนิกส์จะปล่อยพลังงานหลังจากสร้างไอออน O ที่เสถียร^-.

อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่า O^2- มันมีรูปแบบเช่นเดียวกับก๊าซมีตระกูลนีออนอิเล็กทรอนิคส์ repulsions มากกว่าแรงดึงดูดของนิวเคลียสและเพื่อให้การเข้าใช้ของอิเล็กตรอนมีความจำเป็นต้องมีส่วนร่วมที่มีพลัง.

ตัวอย่างที่ 2

หากคุณเปรียบเทียบความพอใจทางอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบของกลุ่ม 17 คุณจะมีสิ่งต่อไปนี้:

F (g) + e^- = F^-(g) + (328 kJ / mol)

Cl (g) + e^- = Cl^-(g) + (349 kJ / mol)

Br (g) + e^- = Br^-(g) + (325 kJ / mol)

ฉัน (g) + e^- = ฉัน^-(g) + (295 kJ / mol)

จากบนลงล่าง - ลงไปในกลุ่ม - รัศมีของอะตอมจะเพิ่มขึ้นเช่นเดียวกับระยะห่างระหว่างนิวเคลียสและอิเล็กตรอนภายนอก สิ่งนี้ทำให้การเพิ่มความพอใจทางอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามฟลูออรีนซึ่งควรมีค่ามากที่สุดนั้นเกินกว่าคลอรีน.

ทำไม? ความผิดปกตินี้แสดงให้เห็นถึงผลกระทบของแรงผลักดันทางอิเล็กทรอนิกส์ที่มีต่อแรงดึงดูดและการป้องกันต่ำ.

เพราะมันเป็นอะตอมที่เล็กมากฟลูออรีน "ควบแน่น" อิเล็กตรอนทุกตัวในปริมาตรน้อยทำให้เกิดแรงผลักมากขึ้นในอิเล็กตรอนที่เข้ามาซึ่งไม่เหมือนกับอิเล็กตรอนขนาดใหญ่ (Cl, Br และ I).

การอ้างอิง

1. เคมีเคมี. อิเล็กตรอนสัมพันธ์. สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 จาก: chem.libretexts.org
2. จิมคลาร์ก (2012). อิเล็กตรอนสัมพันธ์. สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 จาก: chemguide.co.uk
3. Carl R. Nave. อิเลคตรอนขององค์ประกอบหลักของกลุ่ม. สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 จาก: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
4. ศ. เอ็น. เดอลีออง. อิเล็กตรอนสัมพันธ์. สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 จาก: iun.edu
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (27 พฤษภาคม 2559). นิยามความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน. สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 จาก: thoughtco.com
6. Cdang (3 ตุลาคม 2554) ตารางธาตุของความสัมพันธ์อิเล็กตรอน [รูป] สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 จาก: commons.wikimedia.org
7. Whitten, Davis, Peck & Stanley เคมี (8th ed.) CENGAGE Learning, p 227-229.
8. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์ (ฉบับที่สี่, หน้า 29) Mc Graw Hill.