전자 친화력 경향 및 정의

전자 친화력 ( e ea )는 전자가 기체상에서 중성 원자에 첨가 될 때 에너지 변화입니다. 간단히 말해서, 그것은 중성 원자가 전자를 얻는 능력의 척도입니다. 원자의 에너지 수준은 인접한 원자의 영향을받지 않기 때문에 가스 상 원자는 (액체 또는 고체가 아닌) 사용됩니다. 전자 친화력의 가장 일반적인 단위는 두더지 당 킬로 줄 (kj/mol) 또는 전자 볼트 (EV)입니다. 전자 친화도는 또한 분자에도 적용되며, 경우에 따라

• 전자 친화력은 원자가 전자를 얻을 때 에너지 변화입니다.
• 고귀한 가스를 제외한 대부분의 요소의 경우, 이것은 발열 과정입니다.
• 전자 친화도는 기간에 걸쳐 이동하는 것을 증가시키고 때로는 그룹 아래로 이동하는 것을 감소시킵니다.
• 전자 친화력이 기간 동안 이동하는 이유는 효과적인 핵 전하가 증가하여 전자를 끌어 들이기 때문입니다.

역사

1934 년, Robert S. Mulliken은 전자 친화력을 적용하여 주기율표의 원자에 대한 전기 음성 척도를 나열했습니다. 전자 화학 전위 및 화학적 경도는 또한 전자 친화력의 원리를 사용합니다. 다른 원자보다 더 양의 전자 친화력 값을 가진 원자는 전자 수용체이고, 값이 낮은 값을 가진 사람은 전자 공여체입니다.

전자 친화력이 작동하는 방법 (부호 규칙)

원자는 전자를 얻거나 잃거나 화학 반응에 참여할 때 에너지를 얻거나 잃습니다. 에너지 변화의 부호는 전자를 부착하거나 제거하는지 여부에 따라 다릅니다. 에너지 변화에 대한 표시 (Δ e 이기 때문에 치료를 사용하십시오. )는 전자 친화력의 부호와 반대입니다 ( e ea )!

e ea =Δ e (첨부)

전자 부착 :

• 원자가 에너지를 방출 할 때 반응은 발열입니다. 에너지의 변화 Δ e 음의 부호와 전자 친화력 e 가 있습니다 ea 긍정적 인 징후가 있습니다.
• 원자가 에너지를 흡수 할 때 반응은 흡열입니다. 에너지의 변화 Δ e 양성 부호와 전자 친화력 e 을 갖는다 ea 부정적인 징후가 있습니다.

고귀한 가스를 제외하고주기적인 표에있는 대부분의 원자에 대한 전자 친화력은 발열 성입니다. 기본적으로 전자를 부착하려면 에너지가 필요합니다. 따라서 대부분의 원자에 대해 Δ e 음수이고 e 입니다 ea 긍정적입니다. 고귀한 가스의 경우 Δ e 긍정적이고 e ea 부정적입니다. 고귀한 가스 원자는 이미 안정적이므로 에너지를 흡수하여 다른 전자를 포착합니다. 고귀한 가스의 경우 전자 포획은 흡열입니다.

그러나 , 일부 테이블은 제거 에 대한 값을 나열합니다 전자의 포획보다는 중성 원자로부터의 전자의 전자. 에너지 값은 동일하지만 부호는 역전됩니다.

주기율표의 전자 친화력 추세

전기 음성, 이온화 ​​에너지, 원자 또는 이온 반경 및 금속 특성과 마찬가지로 전기 음성 성은 주기적 테이블 경향을 나타냅니다. 이러한 다른 특성들과 달리 전자 친화력에 대한 경향에는 많은 예외가 있습니다.

• Electron Cafinity General은 주기성 테이블의 행 또는 기간을 가로 질러 이동하는 것을 증가시킵니다 , 그룹 18 또는 고귀한 가스에 도달 할 때까지. 이것은 원자가 전자 쉘의 충전으로 인해 기간을 가로 질러 이동하기 때문입니다. 예를 들어, 그룹 17 (할로겐) 원자는 전자를 얻어서 더 안정적이 된 반면, 그룹 1 (알칼리 금속)은 안정적인 원자가 쉘에 도달하기 위해 여러 전자를 추가해야합니다. 또한, 기간 동안 이동함에 따라 효과적인 핵 전하가 증가합니다.
• 고귀한 가스는 전자 친화도가 낮습니다.
• 일반적으로 (예외와 함께) 비금속은 더 양수 또는 더 양의 e _ea 를 갖는다. 금속보다 가치.
• 중성 원자보다 더 안정적 인 음이온을 형성하는 원자는 전자 친화력이 높습니다.
• 일반적으로 주기적 테이블 트렌드의 다이어그램에 묘사되지만 Electron Affinity는 not 입니다. 열이나 그룹 아래로 이동하는 것을 안정적으로 감소시킵니다. 그룹 2 (알칼리성 지구 금속)에서, e _ea 주기율표 아래로 이동하면 실제로 증가합니다.

전자 친화력과 전기 음성 성의 차이

전자 친화력과 전기성은 관련 개념이지만 같은 의미는 아닙니다. 어떤면에서, 둘 다 전자를 유치하는 원자의 용량을 측정 한 것입니다. 그러나 전자 친화도는 전자를 수용 할 때 기체 중성 원자의 에너지 변화이며, 전기 음성은 원자가 화학적 결합을 형성 할 수있는 한 쌍의 전자 쌍을 얼마나 쉽게 끌어 올리는지를 측정하는 것입니다. 두 값은 다른 단위와 다소주기적인 테이블 트렌드를 가지고 있습니다.

어떤 요소가 가장 높은 전자 친화력을 갖는가?

halogens는 일반적으로 전자를 쉽게 받아들이고 전자 친화도가 높습니다. 전자 친화력이 가장 높은 요소는 염소이며, 값은 349 kJ/몰입니다. 염소는 전자를 포착 할 때 안정적인 옥셋을 얻습니다.

플루오린보다 염소가 전자 친화력이 높은 이유는 불소 원자가 더 작기 때문입니다. 염소는 추가적인 전자 쉘을 가지므로 원자는 전자를보다 쉽게 ​​수용 할 수 있습니다. 다시 말해, 염소 전자 쉘에는 전자-전자 반발이 적습니다.

어떤 요소가 가장 낮은 전자 친화력을 갖는가?

대부분의 금속은 전자 친화도 값이 낮습니다. 노벨륨은 전자 친화력이 가장 낮은 요소입니다 (-223 kj/mol). 노벨륨 원자는 전자를 잃는 데 쉬운 시간을 가지지 만 이미 거대한 원자에 다른 전자를 강요하는 것은 열역학적으로 유리하지 않습니다. 모든 기존 전자는 원자 핵의 양전하에 대한 스크린 역할을합니다.

제 1 전자 친화력 대 제 2 전자 친화력

일반적으로 표에는 첫 번째 전자 친화력이 나열됩니다. 이것은 첫 번째 전자를 중성 원자에 첨가하는 에너지 변화입니다. 대부분의 요소의 경우, 이것은 발열 과정입니다. 반면, 두 번째 전자를 첨가하는 에너지 변화는 제 2 전자 친화력 값입니다. 일반적으로 원자 이득보다 더 많은 에너지가 필요합니다. 대부분의 두 번째 전자 친화도 값은 흡열 과정을 반영합니다.

따라서, 첫 번째 전자 친화력 값이 양수 인 경우, 두 번째 전자 친화력 값은 일반적으로 음수입니다. 다른 부호 규칙을 사용하는 경우, 첫 번째 전자 친화력이 음수 인 경우, 두 번째 전자 친화력은 양수입니다.

참조

• Anslyn, Eric V.; Dougherty, Dennis A. (2006). 현대의 물리 유기 화학 . 대학 과학 서적. ISBN 978-1-891389-31-3.
• iupac (1997). "전자 친화력." 화학 용어의 개요 (“골드 북”) (2nd ed.). 옥스포드 :Blackwell Scientific Publications. doi :10.1351/goldbook.e01977
• Mulliken, Robert S. (1934). “새로운 전기 아프리티 척도; 원자가 상태 및 원자가 이온화 전위 및 전자 친화력에 대한 데이터와 함께.” j. 화학 Phys . 2 :782. doi :10.1063/1.1749394
• Tro, Nivaldo J. (2008). 화학 :분자 접근 (제 2 판). 뉴저지 :Pearson Prentice Hall. ISBN 0-13-100065-9.

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