电子亲和能

更新时间:2022-06-30

电子亲和能电子亲和能是指真空的自由电子能级与导带底能级之间的能量差,也就是把导带底的电子拿出到真空去而变成自由电子所需要的能量。电子亲和能是衡量原子核与外来电子之间吸引力的指标。电子亲和能:对于原子而言,一个中性原子获得一个电子而成为负离子时所放出的能量,就是原子的亲和能。这样,原子核与外来电子之间的距离便成为决定性因素了,随着族内元素原子序数的增加,原子核与外来电子之间的距离也越来越远(原子半径越来越大),它们间的吸引力越来越小,释放的能量(电子亲和能)越来越少。

基本信息

外文名electronic affinity
应用学科化学(一级学科)
定义指真空的自由电子能级与导带底能级之间的能量差。

化学术语

定义气态原子(基态)获得一电子成为-1价气态离子时所放出的能量,叫做电子亲和能。原子的电子亲和能是指在下的气相中,原子和电子反应生成负离子时所释放的能量。(Electron Affinities of Atoms)一个基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子所放出的能量称为第一电子亲和能,以EA1表示,依次也有EA2、EA3等等。元素的第一电子亲和能越大,表示元素由气态原子得到电子生成负离子的倾向越大,该金属非金属性越强。影响电子亲和能大小的因素与电离能相同,即原子半径、有效核电荷和原子的电子构型。它的变化趋势与电离能相似,具有大的电离能的元素一般电子亲和能也很大。电子亲和能:对于原子而言,一个中性原子获得一个电子而成为负离子时所放出的能量,就是原子的亲和能。定义:用反应式表示:(g):(气态)7族元素的第一电子亲和能F

第一电子亲和能的变化规律族内元素的第一电子亲和能随着原子序数的增加而降低(也即形成负离子时释放的能量越来越少)。由于氟不符合这一规律,我们将在后边的例子中对它进行单独的说明。电子亲和能是衡量原子核与外来电子之间吸引力的指标。原子核与外来电子之间的吸引力越强,则释放的能量也就越多。哪些因素能影响原子核与外来电子之间的吸引力呢?这些因素跟影响电离能大小的因素是相同的——原子的电荷、电子与原子核之间的距离、屏蔽。随着族内元素原子序数的增加,元素的核电荷随之增加,但其电子也增加,增加的电子所产生的屏蔽将抵消核电荷的增加。无论是哪个7族元素,它们的外层电子都通通都感受到来自原子核 电荷的吸引力。例如,氟(F)的电子排布为 。其的原子核有9个质子。外来电子进入第2能级,并由两个 1s 电子屏蔽。外来电子所感受到的净吸引力为7+个电荷 (9个质子减去2个屏蔽电子)。相比之下,氯(Cl)的电子排布为 。其原子核有17个质子。但外来电子仍感受到电荷(17个质子减去第一与第二能级共10个电子的屏蔽) 的净吸引力。

规律性能

氟为何没有遵守规律

与族内其它元素比较,氟的外来电子是离原子核最近的。因此按我们前面所考虑到的因素来说,氟的电子亲和能应该是最高的。

但,由于氟是很小的原子,在氟原子所占据的不大的空间中挤满了电子,这些拥挤在一起的电子对外来电子产生异常强烈的排斥作用。这种排斥作用削弱了原子核对外来电子的吸引力,电子亲和能随之减少。

6族元素中的氧和硫同样没有遵守规律,氧的第一电子亲和能 小,造成这一现象的原因跟造成氟的电子亲和能比氯小的原因是完全相同的。

元素亲和能数据

以下为元素的电子亲和能数据,仅作参考

分子的电子亲合能

电子亲合能的定义也可以延伸到分子。如苯和萘的电子亲合能为负值,而蒽、菲、芘的电子亲合能为正值。电脑模拟实验证实 hexacyanobenzene C6(CN)6 的电子亲合能较富勒烯要高


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