Electronic Affinity Bagaimana Bervariasi dalam Tabel Periodik dan Contoh



itu afinitas elektronik atau electroaffinity adalah ukuran variasi energi atom dalam fase gas ketika memasukkan elektron ke dalam cangkang valensinya. Setelah elektron diperoleh oleh atom A, anion yang dihasilkan A- mungkin lebih stabil atau tidak daripada kondisi dasarnya. Oleh karena itu, reaksi ini dapat bersifat endoterm atau eksoterm.

Dengan konvensi, ketika gain elektron adalah endotermik, tanda positif "+" ditetapkan untuk nilai afinitas elektronik; sebaliknya, jika itu eksotermis - yaitu, ia melepaskan energi - nilai ini diberi tanda negatif "-". Di unit mana nilai-nilai ini diekspresikan? Dalam kJ / mol, atau dalam eV / atom.

Jika elemen berada dalam fase cair atau padat, atom-atomnya akan berinteraksi satu sama lain. Ini akan menyebabkan energi yang diserap atau dilepaskan, karena keuntungan elektronik, tersebar di antara semua ini, menghasilkan hasil yang tidak dapat diandalkan.

Sebaliknya, dalam fase gas diasumsikan bahwa mereka terisolasi; Dengan kata lain, mereka tidak berinteraksi dengan apa pun. Kemudian, atom-atom yang terlibat dalam reaksi ini adalah: A (g) dan A-(g) Di sini (g) menunjukkan bahwa atom berada dalam fase gas.

Indeks

  • 1 Afinitas elektronik pertama dan kedua
    • 1.1 Pertama
    • 1.2 Kedua
  • 2 Bagaimana afinitas elektronik bervariasi dalam tabel periodik
    • 2.1 Variasi oleh inti dan efek pelindung
    • 2.2 Variasi oleh konfigurasi elektronik
  • 3 Contoh
    • 3.1 Contoh 1
    • 3.2 Contoh 2
  • 4 Referensi

Afinitas elektronik pertama dan kedua

Pertama

Reaksi gain elektronik dapat direpresentasikan sebagai:

A (g) + e- => A-(g) + E, atau sebagai A (g) + e- + E => A-(g)

Dalam persamaan pertama, E (energi) ditemukan sebagai produk di sisi kiri panah; dan dalam persamaan kedua energi dihitung sebagai reaktif, berada di sisi kanan. Artinya, yang pertama sesuai dengan keuntungan elektronik eksotermik dan yang kedua dengan keuntungan endotermik elektronik.

Namun, dalam kedua kasus itu hanya elektron yang menambah kulit valensi atom A.

Kedua

Mungkin juga, begitu ion negatif A terbentuk-, itu menyerap elektron lain lagi:

A-(g) + e- => A2-(g)

Namun, nilai-nilai untuk afinitas elektronik kedua adalah positif, karena tolakan elektrostatik antara ion negatif A harus diatasi- dan elektron yang masuk dan-.

Apa yang menentukan bahwa atom gas "menerima" elektron lebih baik? Jawabannya pada dasarnya terletak pada nukleus, pada efek perisai dari lapisan elektronik internal dan pada lapisan valensi.

Bagaimana afinitas elektronik bervariasi dalam tabel periodik

Pada gambar atas, panah merah menunjukkan arah peningkatan afinitas elektronik elemen. Dari sini kita dapat memahami afinitas elektronik sebagai salah satu sifat periodik, dengan kekhasan yang dihadirkan banyak pengecualian..

Afinitas elektronik meningkat naik melalui kelompok-kelompok dan, juga, meningkat dari kiri ke kanan melalui tabel periodik, terutama oleh sekitar atom fluor. Sifat ini terkait erat dengan jari-jari atom dan tingkat energi orbitalnya.

Variasi oleh inti dan efek perisai

Nukleus memiliki proton, yang merupakan partikel bermuatan positif yang mengerahkan gaya tarik pada elektron atom. Semakin dekat elektron dalam nukleus, semakin besar daya tarik yang mereka rasakan. Dengan demikian, ketika jarak dari nukleus ke elektron meningkat, gaya tarik lebih kecil.

Selain itu, elektron-elektron lapisan dalam membantu "melindungi" efek nukleus pada elektron-elektron lapisan terluar: elektron valensi.

Hal ini disebabkan repulsi elektronik sendiri di antara muatan negatifnya. Namun, efek ini diimbangi dengan peningkatan nomor atom Z.

Apa hubungan antara yang pertama dan afinitas elektronik? Bahwa atom gas A akan memiliki lebih banyak kecenderungan untuk mendapatkan elektron dan membentuk ion negatif yang stabil ketika efek perisai lebih besar daripada tolakan antara elektron yang masuk dan yang dari lapisan valensi.

Sebaliknya terjadi ketika elektron sangat jauh dari nukleus dan tolakan di antara mereka tidak merugikan keuntungan elektronik.

Misalnya, ketika turun ke dalam suatu kelompok, tingkat energi "baru" "dibuka", yang meningkatkan jarak antara inti dan elektron eksternal. Karena alasan inilah ketika kelompok naik meningkatkan kedekatan elektronik.

Variasi berdasarkan konfigurasi elektronik

Semua orbital memiliki tingkat energinya, jadi jika elektron baru akan menempati orbital energi yang lebih tinggi, atom akan perlu menyerap energi untuk membuatnya menjadi mungkin..

Lebih jauh lagi, cara di mana elektron menempati orbital mungkin atau mungkin tidak mendukung gain elektronik, sehingga membedakan perbedaan antara atom..

Misalnya, jika semua elektron tidak berpasangan di orbital p, dimasukkannya elektron baru akan menyebabkan pembentukan pasangan yang cocok, yang memberikan gaya tolak pada elektron lain.

Ini adalah kasus untuk atom nitrogen, yang afinitas elektronnya (8kJ / mol) lebih rendah daripada atom karbon (-122kJ / mol).

Contohnya

Contoh 1

Afinitas elektronik pertama dan kedua untuk oksigen adalah:

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

O-(g) + e- + (780kJ / mol) => O2-(g)

Konfigurasi elektronik untuk O adalah 1s22s22p4. Sudah ada sepasang elektron yang dipasangkan, yang tidak dapat mengatasi gaya tarik nukleus; Oleh karena itu, keuntungan elektronik melepaskan energi setelah membentuk ion O yang stabil-.

Namun, meski O2- ia memiliki konfigurasi yang sama dengan gas mulia neon, repulsi elektroniknya melebihi gaya tarik nukleus, dan untuk memungkinkan masuknya elektron diperlukan kontribusi energetik.

Contoh 2

Jika Anda membandingkan afinitas elektronik unsur-unsur grup 17, Anda akan memiliki yang berikut:

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- = Saya-(g) + (295 kJ / mol)

Dari atas ke bawah - turun dalam kelompok - jari-jari atom meningkat, serta jarak antara nukleus dan elektron eksternal. Hal ini menyebabkan peningkatan afinitas elektronik; Namun, fluor, yang seharusnya memiliki nilai terbesar, dilampaui oleh klorin.

Mengapa Anomali ini menunjukkan efek tolakan elektronik pada gaya tarik menarik dan pelindung rendah.

Karena itu adalah atom yang sangat kecil, fluor "mengembunkan" semua elektronnya dalam volume kecil, menyebabkan tolakan yang lebih besar pada elektron yang masuk tidak seperti jumlah yang lebih besar (Cl, Br dan I).

Referensi

  1. Teks Libre Kimia. Afinitas Elektron. Diperoleh pada 4 Juni 2018, dari: chem.libretexts.org
  2. Jim Clark (2012). Afinitas Elektron. Diperoleh pada 4 Juni 2018, dari: chemguide.co.uk
  3. Carl R. Nave. Afinitas Elektron dari Unsur Kelompok Utama. Diperoleh pada 4 Juni 2018, dari: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  4. Prof. N. De Leon. Afinitas Elektron. Diperoleh pada 4 Juni 2018, dari: iun.edu
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (27 Mei 2016). Definisi Afinitas Elektron. Diperoleh pada 4 Juni 2018, dari: thoughtco.com
  6. Cdang (3 Oktober 2011). Tabel periodik afinitas elektron. [Gambar] Diperoleh pada 4 Juni 2018, dari: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia (Edisi ke-8). Belajar CENGAGE, hlm. 227-229.
  8. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik (Edisi keempat, halaman 29). Mc Graw Hill.