atomen met de grootste straling, die de laagste ionisatie-energieën hebben (affiniteit voor hun eigen valentie-elektronen), hebben ook de laagste affiniteit voor een toegevoegd elektron. Er zijn echter twee belangrijke uitzonderingen op deze trend:
- De elektronenverwantschappen van de elementen B tot en met F in de tweede rij van het periodiek systeem zijn minder negatief dan die van de elementen direct daaronder in de derde rij., Blijkbaar overwinnen de verhoogde elektron–elektron afstotingen die worden ervaren door elektronen die beperkt zijn tot de relatief kleine 2P orbitalen de verhoogde elektron–nucleus aantrekking op korte nucleaire afstanden. Fluor heeft daarom een lagere affiniteit voor een toegevoegd elektron dan chloor. Bijgevolg hebben de elementen van de derde rij (n = 3) de meest negatieve elektron affiniteiten. Verderop in een kolom neemt de aantrekkingskracht van een toegevoegd elektron af omdat het elektron een baan binnengaat die verder van de kern verwijderd is., Elektron-elektron afstotingen nemen ook af omdat de valentie-elektronen een groter volume ruimte innemen. Deze gevolgen neigen om elkaar te annuleren, zodat zijn de veranderingen in elektronenaffiniteit binnen een familie veel kleiner dan de veranderingen in ionisatieenergie.
- de elektronenverwantschappen van de aardalkalimetalen worden negatiever van Be tot Ba. De energiescheiding tussen de gevulde ns2 en de lege NP onderschelpen neemt af met toenemende n, zodat de vorming van een anion uit de zwaardere elementen energetisch gunstiger wordt.,
de vergelijkingen voor tweede en hogere elektronenaffiniteiten zijn analoog aan die voor tweede en hogere ionisatie-energieën:
\
\
zoals we hebben gezien, kan de eerste elektronenaffiniteit groter of gelijk aan nul of negatief zijn, afhankelijk van de elektronenconfiguratie van het atoom. De tweede elektronenaffiniteit is daarentegen altijd positief omdat de verhoogde elektron-elektron afstotingen in een dianion veel groter zijn dan de aantrekking van de kern voor de extra elektronen., De eerste elektronenaffiniteit van zuurstof is bijvoorbeeld -141 kJ/mol, maar de tweede elektronenaffiniteit is +744 kJ/mol:
\
\
dus de vorming van een gasvormig oxide (\(O^{2−}\)) ion is energetisch vrij ongunstig (geschat door beide stappen toe te voegen):
\
terwijl het eerste elektron affiniteiten kunnen negatief, positief of nul zijn, tweede elektron affiniteiten zijn altijd positief.,
als er energie nodig is om zowel positief geladen kationen als monatomische polyanionen te vormen, waarom vormen ionverbindingen zoals \(MgO\), \(Na_2S\) en \(Na_3P\) dan überhaupt? De belangrijkste factor in de vorming van stabiele ionverbindingen is de gunstige elektrostatische interactie tussen de kationen en de anionen in het kristallijne zout.
voorbeeld \(\Paginindex{1}\): contrasterende Elektronenaffiniteiten van Sb, Se en Te
gebaseerd op hun posities in het periodiek systeem, welke van Sb, Se of Te Zou u voorspellen de meest negatieve elektronenaffiniteit te hebben?,
gegeven: drie elementen
gevraagd: element met de meeste negatieve elektronenaffiniteit
strategie:
- Lokaliseer de elementen in het periodiek systeem. Gebruik de trends in elektronenverwantschappen die een kolom naar beneden gaan voor elementen in dezelfde groep. Evenzo, gebruik de trends in elektronen affiniteiten van links naar rechts voor elementen in dezelfde rij.
- plaats de elementen in volgorde, waarbij eerst het element met de meest negatieve elektronenaffiniteit wordt vermeld.,
oplossing:
A we weten dat elektronenaffiniteiten minder negatief worden naar beneden in een kolom (met uitzondering van de abnormaal lage elektronenaffiniteiten van de elementen van de tweede rij), dus we kunnen voorspellen dat de elektronenaffiniteit van Se negatiever is dan die van Te. We weten ook dat elektron affiniteiten negatiever worden van links naar rechts over een rij, en dat de groep 15 elementen de neiging hebben om waarden te hebben die minder negatief zijn dan verwacht., Omdat Sb zich links van Te bevindt en tot groep 15 behoort, voorspellen we dat de elektronenaffiniteit van Te negatiever is dan die van Sb. De totale volgorde is Se < Te < Sb, dus Se heeft de meest negatieve elektronenaffiniteit onder de drie elementen.