電子親和力

電子親和力 (EA) は、電子が気体状態の中性原子または分子とグループ化されて陰イオンを生成するときに放出されるエネルギー量です。これは、元素が電子を受け取って陰イオンを生成する可能性を示す原子特性です。 EA は、eV/原子、Kcal/モル、および KJ/モルで測定されます。これは、ボルン・ハーバー・サイクルを通じて計算できます。

X(g) + e− → X−(g) + エネルギー

EA ∝ 1/原子のサイズ ∝ 有効核電荷

EA ∝ 1/スクリーニング効果

∝ 非金属の反応性

∝ 元素の酸化力

油滴実験

Millikan による油滴実験は、電子の電荷を決定するために使用されました。この実験以前は、亜原子粒子の考えは広く受け入れられていませんでした。

Millikan の装置内の絶縁材によって隔てられた平行な一対の金属板の間に電場が生成されました。電場が変更された後、電気的に帯電した油滴が電場に入り、2 つのプレート間でバランスがとれました。

帯電した液滴が一定の速度で落下するとき、重力と電気の力は等しくなりました。その結果、油滴の電荷は次の式を使用して決定されました

Q =m g.E

Millikan は、1 つの電子が 1.6 x 10-19 C の電荷を持つことを発見しました。

署名規則

電子親和力は符号がすべてです。したがって、原子の符号が正しいかどうかを認識しておく必要があります。全エネルギーの変化 ΔE は、負の値のエネルギーを放出するすべての反応で発生します。この反応は、発熱プロセスと呼ばれます。非希ガス原子の大部分は、電子を捕獲するときにエネルギーを放出し、発熱します。電子親和力の表に記載されている正の値は大きさです。電子親和力の定義に使用される「解放された」という言葉は、ΔE に負の符号を示す言葉です。

EA がエネルギーの変化 ΔE と混同されると、混乱が生じます。この場合、表に示されている正の数は、発熱プロセスではなく吸熱プロセスに対応します。

EA =-ΔE は、彼らが共有する関係です。

EA に負の値が与えられた場合、負の符号は方向反転を示し、電子を付着させるにはエネルギーが必要です。この場合、吸熱プロセスになりますが、EA =−ΔE(attach) の関係は依然として有効です。負の値が生じる理由は、2 番目の電子の捕獲です。

電子が付着したときの EA を計算する式（発熱）:

EA =(E イニシャル − E ファイナル)アタッチ =−ΔE(アタッチ)

電子が離れたとき (吸熱) の EA を計算する式:

EA =(E 最終 − E 初期)デタッチ =ΔE(デタッチ) =−ΔE(アタッチ)。

電子親和力の種類

第一電子親和力:これは、1 モルの気体原子がそれぞれ電子を取得して 1 モルの気体 -1 イオンになるときに生成されるエネルギーです。それらの値は常に負です。

第 2 電子親和力:反発力を克服するために一負イオン (負符号の陰イオン) に電子が追加されると、吸収されるエネルギーは第 2 電子親和力と呼ばれます。 EA 2nd は正のサインです。

電子親和力に影響する要因

電子親和力は、次の 3 つの主な要因に依存します。

原子のサイズが大きくなるにつれて、原子核と到着する電子の間の距離が大きくなります。したがって、入ってくる電子が原子核に向かって経験する引力は小さくなり、電子親和力の値は小さくなります。つまり、原子サイズは電子親和力に反比例します。

2. 原子力爆弾

電子親和力に正比例します。電子親和力が増加するほど、入ってくる電子への引力が増加します。

3. 電子構成

電子配置が安定している原子は、電子を受け入れる傾向が低くなります。その結果、電子親和力の値が低くなります。

一般的な傾向

電子親和力は左から右に増加します。グループに沿って、第3ピリオドまで増加します。電子密度が高いため、p ブロックの 2 番目と 3 番目の期間の電子親和力は低くなります。

電子親和力の例外

結論

電子親和力は、電子が気体状態の原子と結合して陰イオンを形成するときに放出されるエネルギー量です。符号規則は不可欠であり、考慮する必要があります。電子親和力には、第一次電子親和力と第二電子親和力の 2 種類があります。 1 つ目は常に負で、2 つ目は正です。電子親和力に影響を与える要因は、原子サイズ、核電荷、および電子配置です。