主な違い – 電気陰性度と電子親和力
電子は、原子の素粒子です。すべての物質は原子で構成されているため、電子はどこにでもあります。ただし、電子の交換がこれらの反応における反応物と生成物の唯一の違いであるため、電子は一部の化学反応において非常に重要です。電気陰性度と電子親和力は、電子の存在による元素の挙動を説明する 2 つの用語です。電気陰性度と電子親和力の主な違いは、電気陰性度は電子を引き付ける原子の能力です。 外部から 一方、電子親和力は、原子が電子を獲得するときに放出されるエネルギー量です。
対象となる主な分野
1.電気陰性度とは
– 定義、測定単位、原子番号との関係、結合
2.電子親和力とは
– 定義、測定単位、原子番号との関係
3.電気陰性度と電子親和力の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:原子、電子、電子親和力、電気陰性度、吸熱反応、発熱反応、ポーリング スケール
電気陰性度とは
電気陰性度とは、原子が外部から電子を引き寄せる能力です。これは原子の定性的性質であり、各元素の原子の電気陰性度を比較するために、相対的な電気陰性度の値が存在するスケールが使用されます。この尺度は「ポーリング尺度」と呼ばれます 」このスケールによると、原子が持つことができる電気陰性度の最大値は 4.0 です。他の原子の電気陰性度は、電子を引き付ける能力を考慮して値が与えられます。
電気陰性度は、元素の原子番号と原子のサイズによって異なります。周期表を考慮すると、フッ素 (F) は小さな原子であり、価電子が原子核の近くにあるため、電気陰性度の値は 4.0 となります。そのため、外部から電子を引き寄せやすいのです。さらに、フッ素の原子番号は 9 です。オクテット規則に従うために、もう1つの電子のための空軌道があります。そのため、フッ素は外部から電子を引き寄せやすいのです。
電気陰性度により、2 つの原子間の結合が極性になります。一方の原子が他方の原子より電気陰性度が高い場合、電気陰性度の高い原子が結合の電子を引き付けることができます。これにより、周囲の電子が不足しているため、他の原子は部分的に正の電荷を帯びます。したがって、電気陰性度は、化学結合を極性共有結合、非極性共有結合、およびイオン結合として分類するための鍵となります。イオン結合は 2 つの原子間に発生し、電気陰性度に大きな違いがありますが、共有結合は原子間に電気陰性度にわずかな違いがある場合に発生します。
元素の電気陰性度は周期的に変化します。元素の周期表には、電気陰性度の値に従って元素がより適切に配置されています。
図 1:元素の周期表と元素の電気陰性度
周期表の周期を考慮すると、各元素の原子サイズは周期の左から右へと減少します。これは、価電子殻に存在する電子の数と核内の陽子の数が増加し、電子と核の間の引力が徐々に増加するためです。したがって、原子核からの引力が増加するため、同じ期間に沿って電気陰性度も増加します。そうすれば、原子は外部から容易に電子を引き寄せることができます.
図 02:各グループの上から下への電気陰性度 (XP)
グループ 17 は、各周期で最小の原子を持っているため、電気陰性度が最も高くなります。しかし、電子陰性度はグループの下に向かって減少します。これは、軌道の数が増加するために原子サイズがグループの下に向かって大きくなるためです。
電子親和力とは
電子親和力は、中性の原子または分子 (気相中) が外部から電子を受け取るときに放出されるエネルギー量です。この電子の追加により、負に帯電した化学種が形成されます。これは次のように記号で表すことができます。
X + e → X + エネルギー
中性の原子または分子に電子が付加されると、エネルギーが放出されます。これは発熱反応と呼ばれます .この反応によりマイナスイオンが発生します。しかし、このマイナスイオンに別の電子を加えようとすると、その反応を進めるためにエネルギーを与える必要があります。これは、入ってくる電子が他の電子によって反発されるためです。この現象は吸熱反応と呼ばれます .
したがって、同じ種の第 1 電子親和力は負の値であり、第 2 電子親和力の値は正の値です。
一次電子親和力:X(g) + e → X(g)
第二電子親和力:X(g) + e → X(g)
電気陰性度と同様に、電子親和力も周期表で周期的な変動を示します。これは、入ってくる電子が原子の最も外側の軌道に追加されるためです。周期表の元素は、原子番号の昇順に並べられています。原子番号が大きくなると、最も外側の軌道にある電子の数が増えます。
図 3:周期に沿って電子親和力が増加する一般的なパターン
一般に、電子の数は周期に沿って増加するため、電子親和力は左から右への周期に沿って増加するはずです。したがって、新しい電子を追加することは困難です。実験的に分析すると、電子親和力の値は、徐々に増加するパターンではなく、ジグザグ パターンを示します。
図 4:元素の電子親和力の変化
上の画像は、リチウム (Li) から始まる期間が、電子親和力が徐々に増加するのではなく、変化するパターンを示していることを示しています。ベリリウム (Be) は、周期表でリチウム (Li) の後に続きますが、ベリリウムの電子親和力はリチウムよりも低くなります。これは、入ってくる電子が、すでに単一の電子が存在するリチウムの s 軌道に取り込まれるためです。この電子は、入ってくる電子を反発することができるため、電子親和力が高くなります。しかし、ベリリウムでは、入ってくる電子は、反発が存在しない自由 p 軌道に満たされます。したがって、電子親和力の値はわずかに小さくなります。
電気陰性度と電子親和力の違い
定義
電気陰性度: 電気陰性度は、外部から電子を引き付ける原子の能力です。
電子親和力: 電子親和力は、中性の原子または分子 (気相中) が外部から電子を獲得するときに放出されるエネルギーの量です。
自然
電気陰性度: 電気陰性度は、特性を比較するためにスケールが使用される定性的特性です。
電子親和力: 電子親和力は定量的な測定値です。
測定単位
電気陰性度: 電気陰性度は、ポーリング単位から測定されます。
電子親和力: 電子親和力は、eV または kj/mol から測定されます。
申し込み
電気陰性度: 電気陰性度は単一の原子に適用されます。
電子親和力: 電子親和力は、原子または分子のいずれにも適用できます。
結論
電気陰性度と電子親和力の主な違いは、電気陰性度は原子が外部から電子を引き寄せる能力であるのに対し、電子親和力は原子が電子。
