ELEKTRON AFINITESI: PERIYODIK TABLO DEĞIŞIMI VE ÖRNEKLER - KIMYA - 2024

Elektronik afinite onun valans kabuğa bir elektron içerir zaman veya elektro-afinite gaz halde bir atomun enerji değişiminin bir ölçüsüdür. Elektron, atom A tarafından alındıktan sonra, ortaya çıkan anyon A ^- temel durumundan daha kararlı olabilir veya olmayabilir. Bu nedenle, bu reaksiyon endotermik veya ekzotermik olabilir.

Geleneksel olarak, elektron kazancı endotermik olduğunda, elektron afinite değerine pozitif bir "+" işareti atanır; Öte yandan, ekzotermik ise - yani enerji açığa çıkarıyorsa - bu değere eksi işareti "-" verilir. Bu değerler hangi birimlerde ifade edilir? KJ / mol veya eV / atom cinsinden.

Element sıvı veya katı fazda olsaydı, atomları birbirleriyle etkileşirdi. Bu, elektronik kazanç nedeniyle emilen veya salınan enerjinin tüm bunlar arasında dağılmasına neden olarak güvenilmez sonuçlar verir.

Bunun tersine, gaz fazında izole oldukları varsayılır; başka bir deyişle, hiçbir şeyle etkileşime girmezler. Yani, bu reaksiyona dahil olan atomlar: A (g) ve A ^- (g). Burada (g), atomun gaz fazında olduğunu belirtir.

Birinci ve ikinci elektronik yakınlıklar

İlk

Elektronik kazanç reaksiyonu şu şekilde temsil edilebilir:

A (g) + e ^- => A ^- (g) + E veya A (g) + e ^- + E => A ^- (g) olarak

İlk denklemde, E (enerji) okun sol tarafında bir çarpım olarak bulunur; ikinci denklemde ise enerji sağ tarafta yer alan reaktif olarak sayılır. Yani, birincisi bir ekzotermik elektronik kazanca ve ikincisi bir endotermik elektronik kazanca karşılık gelir.

Bununla birlikte, her iki durumda da, A atomunun değerlik kabuğuna eklenen yalnızca bir elektrondur.

İkinci

Negatif iyon A ^{- oluştuğunda} , başka bir elektronu emmesi de mümkündür :

A ^- (g) + e ^- => A ^2– (g)

Bununla birlikte, ikinci elektron afinitesi için değerler pozitiftir, çünkü negatif iyon A ^- ve gelen elektron e ^- arasındaki elektrostatik itmelerin üstesinden gelinmesi gerekir .

Gaz halindeki bir atomun elektronu daha iyi "aldığını" ne belirler? Cevap esas olarak çekirdekte, iç elektronik kabukların koruyucu etkisinde ve değerlik kabuğunda bulunur.

Periyodik tabloda elektron ilgisi nasıl değişir?

Üst görüntüdeki kırmızı oklar, elemanların elektronik yakınlığının arttığı yönleri göstermektedir. Bundan, elektron ilgisi, birçok istisnaya sahip olması özelliğiyle, periyodik özelliklerden biri olarak anlaşılabilir.

Elektron afinitesi, gruplar arasında yükseldikçe artar ve ayrıca periyodik tablo boyunca, özellikle flor atomu çevresinde soldan sağa doğru artar. Bu özellik, atom yarıçapı ve orbitallerinin enerji seviyeleri ile yakından ilgilidir.

Çekirdek ve koruyucu etkiye göre değişim

Çekirdeğin, atomdaki elektronlara çekici bir kuvvet uygulayan pozitif yüklü parçacıklar olan protonları vardır. Elektronlar çekirdeğe ne kadar yakınsa, hissettikleri çekim o kadar büyük olur. Böylece, çekirdekten elektronlara olan mesafe arttıkça çekici kuvvetler azalır.

Dahası, iç kabuktaki elektronlar, çekirdeğin en dıştaki kabuklardaki elektronlar üzerindeki etkisini "korumaya" yardımcı olur: değerlik elektronları.

Bunun nedeni, negatif suçlamaları arasındaki elektronik itmelerdir. Bununla birlikte, bu etki, Z atom numarası artırılarak önlenir.

Yukarıdakiler elektronik yakınlıkla nasıl ilişkilidir? Koruyucu etki, gelen elektron ile değerlik kabuğununki arasındaki itmelerden daha büyük olduğunda, gaz halindeki bir A atomunun elektron kazanma ve kararlı negatif iyonlar oluşturma eğiliminin daha yüksek olacağı.

Elektronlar çekirdekten çok uzakta olduğunda ve aralarındaki itmeler elektronik kazancı olumsuz etkilemediğinde bunun tersi gerçekleşir.

Örneğin, bir grup içinde aşağı inmek, çekirdek ile dış elektronlar arasındaki mesafeyi artıran yeni enerji seviyelerini "açar". Gruplar arasında yükseldikçe elektronik yakınlıklar da bu nedenle artar.

Elektron konfigürasyonuna göre değişim

Tüm orbitallerin kendi enerji seviyeleri vardır, bu nedenle yeni elektron daha yüksek enerjili bir yörünge işgal edecekse, bunun mümkün olması için atomun enerjiyi emmesi gerekecektir.

Dahası, elektronların orbitalleri işgal etme şekli elektronik kazanımı destekleyebilir veya etmeyebilir, böylece atomlar arasındaki farklılıkları ayırt eder.

Örneğin, tüm elektronlar p orbitallerinde eşleşmemişse, yeni bir elektronun dahil edilmesi, diğer elektronlara itici kuvvetler uygulayan bir çift çift oluşumuna neden olacaktır.

Bu, elektron ilgisi (8kJ / mol) karbon atomundan (-122kJ / mol) daha düşük olan nitrojen atomu için geçerlidir.

Örnekler

örnek 1

Oksijen için birinci ve ikinci elektronik afiniteler şunlardır:

O (g) + e ^- => O ^- (g) + (141 kJ / mol)

O ^- (g) + e ^- + (780kJ / mol) => O ^2– (g)

O için elektron konfigürasyonu 1s ² 2s ² 2p ^4'tür . Halihazırda çekirdeğin çekici kuvvetinin üstesinden gelemeyen bir çift çift elektron vardır; bu nedenle, elektronik kazanç, kararlı O ^- iyon oluştuktan sonra enerjiyi serbest bırakır .

Bununla birlikte, O ^2– asal gaz neon ile aynı konfigürasyona sahip olmasına rağmen , elektronik itmeleri çekirdeğin çekici kuvvetini aşar ve elektronun girmesine izin vermek için bir enerji kaynağı gereklidir.

Örnek 2

Grup 17'nin unsurlarının elektronik yakınlıkları karşılaştırılırsa, aşağıdakiler elde edilecektir:

F (g) + e ^- = F ^- (g) + (328 kJ / mol)

Cl (g) + e ^- = Cl ^- (g) + (349 kJ / mol)

Br (g) + e ^- = Br ^- (g) + (325 kJ / mol)

I (g) + e ^- = I ^- (g) + (295 kJ / mol)

Yukarıdan aşağıya - grup içinde azalan - atom yarıçapları ve ayrıca çekirdek ile dış elektronlar arasındaki mesafe artar. Bu, elektronik afinitelerde bir artışa neden olur; ancak, en yüksek değere sahip olması gereken flor, klor tarafından sayıca üstündür.

Neden? Bu anormallik, elektronik itmelerin çekici kuvvet ve düşük kalkanlama üzerindeki etkisini göstermektedir.

Çok küçük bir atom olduğu için, florin tüm elektronlarını küçük bir hacme "yoğunlaştırır" ve daha hacimli türdeşlerinden (Cl, Br ve I) farklı olarak, gelen elektron üzerinde daha büyük bir itmeye neden olur.

Referanslar

1. Kimya LibreTexts. Elektron ilgisi. Chem.libretexts.org adresinden 4 Haziran 2018'de alındı
2. Jim Clark. (2012). Elektron ilgisi. Chemguide.co.uk adresinden 4 Haziran 2018'de alındı
3. Carl R. Nave. Ana Grup Elemanlarının Elektron Afiniteleri. 4 Haziran 2018'de, hyperphysics.phy-astr.gsu.edu adresinden erişildi.
4. Prof. N. De Leon. Elektron ilgisi. 4 Haziran 2018'de, şuradan alındı: iun.edu
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (27 Mayıs 2016). Elektron Afinite Tanımı. 4 Haziran 2018'de, düşünceco.com adresinden alındı.
6. Cdang. (3 Ekim 2011). Elektron afinite periyodik tablosu. . 04 Haziran 2018'de commons.wikimedia.org adresinden alındı.
7. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. Kimya. (8. baskı). CENGAGE Learning, s 227-229.
8. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya. (Dördüncü baskı, S.29). Mc Graw Hill.