電子親合能

在一般化學與原子物理學中，電子親合能（或電子親合勢、電子親合力，electron affinity，Eea）的定義是，將使一個電子脫離一個氣態的離子或分子所需耗費。

基本介紹

• 中文名：電子親合能
• 外文名：Electron affinity
• 類型：與電離能相對應
• 特點：元素的第一電子親合能一般為正值
• 缺點：難於直接測定

定義

在一般化學與原子物理學中，電子親合能（或電子親合勢、電子親合力，electron affinity，E_ea）的定義是，將使一個電子脫離一個氣態的離子或分子所需耗費，或是釋出的能量。

• X_(g)→ X_(g)+ eΔH=E_ea
  

在固體物理學之中，對於一表面的電子親合能定義不同。

其他定義

除以上定義（定義一）之外，電子親合能還有兩種定義方式：

定義二和定義一等價，是將一物質的原子或分子獲得一個電子，變成 -1 價離子時放出的能量。此定義下的電子親合能和定義一相同。不過此定義下，放出能量時電子親和能為正，吸收能量時電子親和能為負，正負號的使用和一般熱力學的定義恰好相反。

定義三，是將一物質的原子或分子獲得一個電子，變成 -1 價離子時的能量變化。放熱時數值為負，吸熱時數值為正。定義三的正負號使用和一般熱力學的定義相同。但其電子親合能恰為定義一的負值。

本文採用定義一的電子親合能。

元素的電子親合能

並非所有的元素的電子親合能均為正，電子親合能為正表示其 -1 價的離子需吸收能量才能變為電中性的原子（早期的教科書寫有些元素，例如惰性氣體，其電子親合能為負，此說法並未被現代的化學家接受）。若其陰離子較不穩定，容易變成原子，則其電子親合能較低。元素中氯的電子親合能最高，汞和惰氣等元素的電子親合能都接近零。一般來說，非金屬的電子親合能都比金屬高。

總的來說，同一周期從左至右，價殼層電子遞增，使得原子穩定性上升，原子半徑遞減，對電子的吸引能力漸強，因而電子親合能遞增；同族元素從上到下，因原子半徑的增大，而且總電子數增加，原子穩定性下降，元素電負性值遞減。 實際上，隨核電荷數遞增或同族元素從上到下，電子親和能的變化並不單調。

列表及參考資料

元素	電子親合能; (kJ/mol)	參考資料
氫	72.77	Pekeris (1962). Lykke, Murray & Lineberger (1991).
鋰	59.62	Hotop & Lineberger (1985). Dellwo et al. (1992). Haeffler et al. (1996a).
硼	26.99	Scheer, Bilodeau & Haugen (1998).
碳	121.78	Scheer et al. (1998a).
氧	141.004	Hotop & Lineberger (1985). Blondel (1995). Valli, Blondel & Delsart (1999).
氟	328.165	Blondel et al. (1989). Blondel, Delsart & Goldfarb (2001).
鈉	52.87	Hotop & Lineberger (1985)
鋁	41.86	Scheer et al. (1998b)
矽	134.07	Scheer et al. (1998a). Blondel, Delsart & Goldfarb (2001).
磷	72.03	Hotop & Lineberger (1985).
鉿	0.00	Periodic Table of the Elements(2017)
硫	200.410	Blondel (1995).
氯	349	Moore (1970).
鉀	48.38	Slater et al. (1978). Andersson et al. (2000).
鈣	2.37	Petrunin et al. (1996).
鈧	18(2)	Feigerle, Herman & Lineberger (1981).
鈦	8.4(7)	Ilin, Sakharov & Serenkov (1987).
釩	51	Hotop & Lineberger (1985).
鉻	65.2	Bilodeau, Scheer & Haugen (1998).
鐵	14.6(3)	Leopold & Lineberger (1986).
鈷	64.0	Scheer et al. (1998c).
鎳	111.6	Scheer et al. (1998c).
銅	119.24	Bilodeau, Scheer & Haugen (1998).
鎵	41(3)	Williams et al. (1998a).
鍺	118.94	Scheer et al. (1998a).
砷	78.5(7)	Lippa et al. (1998).
硒	194.97	Hotop & Lineberger (1985). Mansour et al. (1988).
溴	342.54	Blondel et al. (1989).
銣	46.89	Frey, Breyer & Hotop (1978).
鍶	5.02	Andersen et al. (1997).
釔	30	Feigerle, Herman & Lineberger (1981).
鋯	41	Hotop & Lineberger (1985).
鈮	86(2)	Hotop & Lineberger (1985).
鉬	72.3	Bilodeau, Scheer & Haugen (1998).
釕	101.0	Norquist et al. (1999).
銠	110.3	Scheer et al. (1998c).
鈀	54.24	Scheer et al. (1998c).
銀	125.86	Biladeau, Scheer & Haugen (1998).
銦	39	Williams et al. (1998b).
錫	107.30	Scheer et al. (1998a).
銻	101.06	Scheer, Haugen & Beck (1997).
碲	190.16	Hotop & Lineberger (1985). Haeffler et al. (1996b).
碘	295	Moore (1970).
銫	45.51	Slater et al. (1978). Scheer et al. (1998d).
鋇	13.95	Petrunin et al. (1995).
鑭	45(2)	Covington et al. (1998).
鈰	92(2)	Davis & Thompson (2002a).
銩	99(2)	Davis & Thompson (2002b).
鎦	33	Davis & Thompson (2001).
鉭	31	Hotop & Lineberger (1985).
鎢	79	Hotop & Lineberger (1985). Bengali et al. (1992).
鋨	104.0	Biladeau & Haugen (2000).
銥	150.9	Biladeau et al. (1999).
鉑	205.04	Biladeau et al. (1999).
金	222.75	Hotop & Lineberger (1985).
鉈	36	Carpenter, Covington & Thompson (2000).
鉛	35	Hotop & Lineberger (1985).
鉍	90.92	Biladeau & Haugen (2001).

分子的電子親合能

電子親合能E_ea的定義也可以延伸到分子。如苯和萘的電子親合能為負值，而蒽、菲、芘的電子親合能為正值。電腦模擬實驗證實六氰基苯 C₆(CN)₆的電子親合能較富勒烯要高。

列表及參考資料

分子	電子親合能; (kJ/mol)	參考資料
雙原子分子
溴（分子）	244	Janousek & Brauman (1979)
氯氣	227	Janousek & Brauman (1979)
氟氣	297	Janousek & Brauman (1979)
碘（分子）	246	Janousek & Brauman (1979)
氧氣	43	CRC Handbook
溴化碘	251	Janousek & Brauman (1979)
氯化鋰	59	Janousek & Brauman (1979)
一氧化氮	2	Janousek & Brauman (1979)
三原子分子
二氧化氮	222	Janousek & Brauman (1979)
二氧化硫	105	Janousek & Brauman (1979)
多原子分子
苯	−110	Janousek & Brauman (1979)
1,4-苯二酮	129	CRC Handbook
三氟化硼	255	CRC Handbook
硝酸	59	Janousek & Brauman (1979)
硝基甲烷	38	Janousek & Brauman (1979)
三氯化磷	134	Janousek & Brauman (1979)
六氟化硫	138	CRC Handbook
四氰乙烯	278	CRC Handbook
六氟化鎢	264	CRC Handbook
六氟化鈾	280	CRC Handbook

參見

• Koopmans' theorem
  
• One-electron reduction
  
• 游離能（電離能）
  
• 電負性
  
• 價電子