電子親和能

電子親和能

電子親和能又稱電子親和勢,是電子之間親和作用的能量。電子親和能是基態的氣態原子得到電子變為氣態陰離子所放出的能量。單位為kJ/mol(SI單位為J/mol)。

基本介紹

  • 中文名稱:電子親和能
  • 英文名稱:electronic affinity
  • 套用學科:化學(一級學科)
  • 別名:電子親和勢
基本概念,意義,變化規律,元素親和能數據,分子的電子親合能,

基本概念

元素的一個基態的氣態原子得到一個電子形成-1 價氣態陰離子時所放出的能量稱為該元素的第一電子親和能,用E1表示。從-1價的氣態陰離子再得到1個電子,成 為-2價的氣態陰離子所放出的能量稱為第二電子親和能E2,依此類推。元素原子的第一電子親和能一般都 是正值,因為電子落入中性原子的核場裡勢能降低,體系能量減少。唯稀有氣體原子和 II A族原子最外電子亞層已全充滿,要加合一個電子,環境必須對體系做功,亦即體系吸收能量才能實現,所以第一電子親和能為負值。所有元素原子的第二電 子親和能都為正值,因為陰離子本身是個負電場,對外加電子有排斥作用,要再加合電子 時,環境也必須對體系做功。目前己知道的元素的電子親和能數據較少,測定的準確性也較差。

意義

顯然,元素的電子親和能反映了元素的原子得到電子的難易程度。元素原子的第一 電子親和能的代數值愈小,表示元素原子得到電子的傾向愈大,元素的非金屬性也愈強。

變化規律

一般來說,電子親和能的代數值隨原子半徑的增大而減小,即在同一族中由上向下減小, 而在同一周期中由左到右增大。但應該注意的是,VIA和VIIA 電子親和能絕對值最大的 並不是每族的第一種元素,而是第二種元素。這一反常現象可以解釋為:第二周期的氧和 氟的原子半徑較小,電子密度大,電子間的排斥力強,以致當原子結合1 個電子形成負離 子時,放出的能量較小,而第二種元素硫和氯的半徑較大,且同一層中有空的d軌道可容 納電子,電子的排斥力小,因此形成負離子時放出的能量最大。

元素親和能數據

以下為元素的電子親和能數據,僅作參考。元素電子親和能(KJ/mol)
72.77
59.62
26.99
121.78
141.004
328.165
52.87
41.86
134.07
72.03
200.410
349
48.38
2.37
18(2)
8.4(7)
51
65.2
14.6(3)
64.0
111.6
119.24
41(3)
118.94
78.5(7)
194.97
342.54
46.89
5.02
30
41
86(2)
72.3
101.0
110.3
54.24
125.86
39
107.30
101.06
190.16
295
45.51
13.95
45(2)
92(2)
99(2)
33
31
79
104.0
150.9
205.04
222.75
36
35
90.92

分子的電子親合能

電子親合能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 hexacyanobenzene C6(CN)6 的電子親合能較富勒烯要高。
分子電子親和能(KJ/mol)
雙原子分子
244
227
297
246
43
溴化碘
251
59
2
三原子分子
222
二氧化硫
105
多原子分子
−110
1,4-苯二酮
129
255
59
38
134
138
四氰乙烯
278
264
280

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