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电子亲和势

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:与此类推,也可得到第二、第三电子亲和势。第一电子亲和势用符号“E1”表示,单位为kJ·mol—1,如:大多数元素的第一电子亲和势都是正值,也有的元素为负值。同一周期,从左到右元素的第一电子亲和势E1总体趋势是增大的。故原子半径依次变大,电子亲和势总体来说逐渐减小,获得电子的能力依次减弱,非金属性减弱。同一主族元素第一电子亲和势也有反常现象。

原子失去电子需消耗一定的能量正好相反,电子亲和势是指原子获得电子所放出的能量。

【元素的一个气态原子在基态时获得一个电子成为气态的负一价离子所放出的能量,称为该元素的第一电子亲和势(First electron affinity)】。与此类推,也可得到第二、第三电子亲和势。第一电子亲和势用符号“E1”表示,单位为kJ·mol—1,如:

Cl(g)+e→Cl(g) E1=+348.7kJ·mol—1

大多数元素的第一电子亲和势都是正值(放出能量),也有的元素为负值(吸收能量)。这说明这种元素的原子获得电子成为负离子比较困难,如:

O(g)+e→O(g) E1=+141kJ·mol1

O—(g)+e→O2—(g) E2=—780kJ·mol1

这是因为,负离子获得电子是一个强制过程,很困难,须消耗很大能量。

元素的电子亲和势数据目前还不完整,表1-9列出了一些元素的电子亲和势。

电子亲和势的大小也与核外电子层数、原子半径、有效核电荷数有关。元素的电子亲和势也可衡量元素的非金属性,电子亲和势的值越小,说明元素的原子获得电子形成负离子的趋势越小,所以非金属性越弱。

(一)同一周期元素第一电子亲和势的变化

由于数据不完整,以主族元素作一比较。

同一周期,从左到右元素的第一电子亲和势E1总体趋势是增大的。由于核外电子层未增加,随着有效核电荷的增加,原子半径变小,失去电子的倾向减弱而获得电子的倾向增大,故元素的第一电子电子亲和势增大,非金属性增强。但也有反常的现象,这与它们的电子层结构有关。如碱土金属元素(ns2)、ⅤA族元素(ns2np3)以及稀有气体元素(ns2np6),它们都具有半满、全满的稳定结构,因此获得电子很困难,需要消耗能量,所以一般都为负值,或比相邻的元素要小,获得电子倾向降低。

(二)同一族元素第一电子亲和势的变化

同一族元素,从上至下,由于核外电子层的增加趋势大于有效核电荷的增加趋势。故原子半径依次变大,电子亲和势总体来说逐渐减小,获得电子的能力依次减弱,非金属性减弱。

同一主族元素第一电子亲和势也有反常现象。如第二周期ⅥA族元素氧和Ⅶ族元素氟要比第三周期同一族的硫元素和氯元素要小,这是因为氧原子和氟原子的原子半径为同一族中最小,电子云密度大,因此当获得电子时电子间的相互排斥力大,放出的能量小,不易形成负离子,而硫和氯原子它们的原子半径要比同一族的氧原子和氟原子要大,获得电子时电子间的相互排斥力小,放出能量大,更易形成负离子。

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