Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6.19: Періодичні тенденції - спорідненість електронів

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19369

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Електронна спорідненість схожа на перепакований валізу
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: CK-12 Foundation; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CK-12 Навчальні матеріали ліцензії)

    Ви схильні оверпакувати перед поїздками?

    Упаковка для поїздки може бути дуже складною. Що ви берете з собою? Куди ви поїдете і що вам знадобиться? Зазвичай ми пакуємо занадто багато (як валізу вище), а потім важко закрити валізу. Коли валіза переповнена, виникає напруга на систему і сили штовхають валізу відкритою. Коли електрони додаються до атома, підвищений негативний заряд ставить напругу на електрони вже там, викликаючи вивільнення енергії.

    Коли електрони видаляються з атома, цей процес вимагає енергії, щоб витягнути електрон від ядра. Додавання електрона вивільняє енергію з процесу.

    спорідненість до електронів

    У більшості випадків утворення аніона шляхом додавання електрона до нейтрального атома вивільняє енергію. Це може бути показано для утворення іонів хлориду нижче:

    \[\ce{Cl} + \ce{e^-} \rightarrow \ce{Cl^-} + \: \text{energy}\nonumber \]

    Зміна енергії, що відбувається, коли нейтральний атом отримує електрон, називається його спорідненістю до електронів. Коли енергія виділяється в хімічній реакції або процесі, ця енергія виражається як негативне число. На малюнку нижче показано спорідненість електронів\(\ce{kJ/mol}\) для представницьких елементів. Електронні спорідненості вимірюються на атомах в газоподібному стані і дуже важко точно виміряти.

    Рисунок\(\PageIndex{2}\): Електронні спорідненості (в\(\text{kJ/mol}\)) перших п'яти періодів репрезентативних елементів. Електронні спорідненості є негативними числами, оскільки енергія вивільняється. (Кредит: Крістофер Auyeung; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC 3.0 (відкривається в новому вікні))

    Елементи галогенної групи (група 17) найлегше отримують електрони, що видно з їх великих негативних спорідненості електронів. Це означає, що при утворенні галогенідного іона виділяється більше енергії, ніж для аніонів будь-яких інших елементів. Розглядаючи електронну конфігурацію, легко зрозуміти, чому. Зовнішня конфігурація всіх галогенів є\(ns^2 \: np^5\). Додавання ще одного електрона дає галогенідним іонам таку ж електронну конфігурацію, що і благородний газ, який, як ми бачили, є особливо стабільним.

    Періодичні та групові тенденції для електронної спорідненості не настільки регулярні, як для енергії іонізації. Загалом, електронні спорідненості збільшуються (стають більш негативними) зліва направо протягом періоду і зменшуються (стають менш негативними) зверху вниз вниз по групі. Однак існує багато винятків, частково завдяки властивим труднощам точного вимірювання електронної спорідненості.

    Резюме

    • Електронна спорідненість - це міра енергії, що виділяється при додаванні додаткового електрона до атома.
    • Електронні спорідненості вимірюються в газоподібному стані.
    • Загалом, спорідненість електронів стає більш негативною, коли ми рухаємося зліва направо по таблиці Менделєєва.
    • Загалом, спорідненість електронів стає менш негативною зверху вниз групи.

    Рецензія

    1. Визначте «спорідненість електронів».
    2. Чи вимагає додавання електрона до нейтрального атома енергія для поглинання або вивільнення?
    3. Опишіть загальну тенденцію для значень спорідненості електронів, що рухаються зліва направо на періодичній таблиці.
    4. Опишіть загальну тенденцію для значень спорідненості електронів, що рухаються зверху вниз у групі на періодичній таблиці.
    5. Чому при утворенні галогенідного іона виділяється більше енергії, ніж з іншими елементами?