7.5: Electron Yhtäläisyyksiä

Atomien kanssa suurin säde, joka on alin ionisaatio energiat (affiniteetti oman valence elektroneja), on myös alin affiniteetti lisätty electron. On kuitenkin kaksi merkittävää poikkeusta tähän suuntaukseen:

  1. elektroni samansuuntaiset elementit B ja F toisen rivin jaksollisen ovat vähemmän negatiivinen kuin ne elementit välittömästi niiden alapuolella kolmannella rivillä., Ilmeisesti lisääntynyt electron–electron repulsions kokenut elektronit rajoittuu suhteellisen pieni 2p-orbitaalit voittaa lisääntynyt electron–ytimen vetovoima lyhyt ydinvoiman matkoja. Fluorilla on siis pienempi affiniteetti lisättyyn elektroniin kuin kloorilla. Näin ollen kolmannen rivin alkuaineilla (n = 3) on negatiivisin elektronin affiniteetti. Kauemmas alas sarake, vetovoima lisätty electron vähenee, koska elektroni siirtyy kiertoradan kauempana ydin., Myös elektroni-elektroni-repulsiot vähenevät, koska valenssielektronit vievät suuremman avaruustilavuuden. Nämä vaikutukset yleensä kumoavat toisensa, joten muutokset elektronien affiniteetissa perheessä ovat paljon pienempiä kuin ionisaatioenergian muutokset.
  2. elektroni yhtäläisyyksiä ja maa-alkalimetallit tullut enemmän negatiivisia Be Ba. Energia toisistaan täynnä ns2 ja tyhjä np subshells pienenee n, niin että muodostumista anioni päässä raskaampia elementtejä tulee energeettisesti edullisempi.,
Luku \(\PageIndex{3}\): Siellä on paljon enemmän poikkeuksia suuntauksia eri rivejä ja alas sarakkeet kuin ensimmäisen ionisaatio energiat. Elementtejä, jotka eivät ole vakaa ioneja, kuten jalokaasut, on osoitettu tehokkaaksi electron affiniteetti on suurempi tai yhtä suuri kuin nolla. Elementit, joista ei ole tietoa, on esitetty harmaina. Lähde: Journal of Physical and Chemical Reference Data 28, no. 6 (1999).,

yhtälöt, toisen ja korkeamman electron yhtäläisyydet ovat samanlaiset kuin toisen ja korkeamman ionisaatio energiat:

\

\

Kuten olemme nähneet, ensimmäinen elektroni affiniteetti voi olla suurempi tai yhtä suuri kuin nolla tai negatiivinen, riippuen siitä, elektroni kokoonpano atom. Sen sijaan toinen elektroni affiniteetti on aina positiivinen, koska lisääntynyt electron–electron repulsions vuonna dianion ovat paljon suuremmat kuin vetovoima ytimen ylimääräisiä elektroneja., Esimerkiksi, ensimmäinen elektroni affiniteetti hapen -141 kJ/mol, mutta toinen elektroni affiniteetti on +744 kJ/mol:

\

\

Näin ollen muodostumista kaasumaisia oksideja (\(V^{2−}\)) ioni on energeettisesti melko epäedullinen (arvioitu lisäämällä molemmat vaiheet):

\

Kun ensimmäinen elektroni yhtäläisyyksiä voi olla negatiivinen, positiivinen tai nolla, toinen electron yhtäläisyydet ovat aina positiivisia.,

Jos energiaa tarvitaan muodostamaan sekä positiivisesti varautuneita kationeja ja monatomic polyanionit, miksi ionisia yhdisteitä, kuten \(MgO\), \(Na_2S\) ja \(Na_3P\) muodossa ollenkaan? Keskeinen tekijä muodostumista vakaa ionisia yhdisteitä on suotuisa sähköstaattiset vuorovaikutukset kationit ja anionit kiteinen suola.

Esimerkiksi \(\PageIndex{1}\): Vastakkaisia Electron Yhtäläisyyksiä Sb, Se ja Te –

Perustuu niiden asema jaksollisen, joka Sb, Se, tai Te voisitko ennustaa, on kaikkein negatiivinen elektroni affiniteetti?,

Koska: kolme elementtiä

Kysyi: elementti useimmat negatiivinen elektroni affiniteetti

Strategia:

  1. Etsi elementit jaksollisen. Käytä suuntaukset elektronin affinities menossa alas sarake elementtejä samassa ryhmässä. Samoin käytetään elektronin affiniteettien trendejä vasemmalta oikealle samassa rivissä oleville alkuaineille.
  2. Aseta alkuaineet järjestykseen listaamalla ensin alkuaine, jolla on negatiivisin elektroniaffiniteetti.,

Ratkaisu:

Me tiedämme, että electron yhtäläisyyksiä tullut vähemmän negatiivinen menee alas sarake (lukuun ottamatta poikkeuksellisen alhainen electron samansuuntaiset elementit toinen rivi), niin voimme ennustaa, että elektroni affiniteetti Se on enemmän negatiivinen kuin Te. Tiedämme myös, että elektronin affiniteetit muuttuvat negatiivisemmiksi vasemmalta oikealle peräkkäin ja että ryhmän 15 alkuaineilla on yleensä odotettua vähemmän negatiivisia arvoja., Koska Sb sijaitsee Te: n vasemmalla puolella ja kuuluu ryhmään 15, ennustamme, että Te: n elektronien affiniteetti on negatiivisempi kuin Sb: n. Yleinen järjestys on Se < Te < Sb, joten Se on eniten negatiivinen elektroni affiniteetti joukossa kolme elementtiä.

Share

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *