电子亲合能

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一元素或化合物 X 的电子亲合能(或电子亲和势电子亲和力Eea 等于该物質的 -1 价离子失去一个電子,變成基态原子或化合物時所需吸收的能量。

X + Eea → X + e

X 的电子亲合能越大,它夺取电子的能力(或稱「非金属性」)越强,越靠近周期表右侧。元素的电子亲合能最大。

其他定義[编辑]

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 价离子時放出的能量。此定義下的電子親合能和定義一相同。不過此定義下,放出能量時电子亲和能為正,吸收能量時电子亲和能為負,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 价离子時的能量變化[1] 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[编辑]

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。元素中的電子親合能最高,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。

总的来说,同一周期从左至右,價殼層電子递增,使得原子穩定性上昇,原子半径递减,对电子的吸引能力渐强,因而電子親合能递增;同族元素从上到下,因原子半径的增大,而且總電子數增加,原子穩定性下降,元素电负性值递减。 实际上,随核电荷数递增或同族元素从上到下,电子亲和能的变化并不单调。


电子亲合能(週期表)[编辑]

下列数据以kJ/mole为单位。带星号的元素在量子力学基態被认为有接近零的电子亲合能。

週期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 电子层 O族电子数

I A 0
1 73
H
*
He





K





2
II A III A IV A V A VI A VII A
2 60
Li
*
Be
27
B
122
C
7
N
141
O
328
F
*
Ne




L
K




8
2
3 53
Na
*
Mg
42
Al
134
Si
72
P
200
S
349
Cl
*
Ar



M
L
K



8
8
2
III B IV B V B VI B VII B VIII I B II B
4 48
K
2
Ca
18
Sc
8
Ti
51
V
65
Cr
0
Mn
15
Fe
64
Co
112
Ni
119
Cu
*
Zn
41
Ga
119
Ge
79
As
195
Se
325
Br
*
Kr


N
M
L
K


8
18
8
2
5 47
Rb
5
Sr
30
Y
41
Zr
86
Nb
72
Mo
53
Tc
101
Ru
110
Rh
54
Pd
126
Ag
*
Cd
39
In
107
Sn
101
Sb
190
Te
295
I
*
Xe

O
N
M
L
K

8
18
18
8
2
6 46
Cs
14
Ba


镧系

Hf
31
Ta
79
W
15
Re
104
Os
150
Ir
205
Pt
223
Au
*
Hg
36
Tl
35
Pb
91
Bi

Po

At
*
Rn
P
O
N
M
L
K
8
18
32
18
8
2
7
Fr

Ra


锕系

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Uut
 

Fl
 

Uup
 

Lv
 

Uus
 

Uuo
 





 
镧系元素 45
La
92
Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er
99
Tm

Yb
33
Lu
锕系元素
Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr
碱金属 碱土金属 镧系元素 锕系元素 过渡金属
主族金属 类金属 非金属 卤素 稀有氣體

列表及参考资料[编辑]

元素 电子亲合能
(kJ/mol)
参考资料
72.77 Pekeris (1962). Lykke, Murray & Lineberger (1991).
59.62 Hotop & Lineberger (1985). Dellwo et al. (1992). Haeffler et al. (1996a).
26.99 Scheer, Bilodeau & Haugen (1998).
121.78 Scheer et al. (1998a).
141.004 Hotop & Lineberger (1985). Blondel (1995). Valli, Blondel & Delsart (1999).
328.165 Blondel et al. (1989). Blondel, Delsart & Goldfarb (2001).
52.87 Hotop & Lineberger (1985)
41.86 Scheer et al. (1998b)
134.07 Scheer et al. (1998a). Blondel, Delsart & Goldfarb (2001).
72.03 Hotop & Lineberger (1985).
200.410 Blondel (1995).
349 Moore (1970).
48.38 Slater et al. (1978). Andersson et al. (2000).
2.37 Petrunin et al. (1996).
18(2) Feigerle, Herman & Lineberger (1981).
8.4(7) Ilin, Sakharov & Serenkov (1987).
51 Hotop & Lineberger (1985).
65.2 Bilodeau, Scheer & Haugen (1998).
14.6(3) Leopold & Lineberger (1986).
64.0 Scheer et al. (1998c).
111.6 Scheer et al. (1998c).
119.24 Bilodeau, Scheer & Haugen (1998).
41(3) Williams et al. (1998a).
118.94 Scheer et al. (1998a).
78.5(7) Lippa et al. (1998).
194.97 Hotop & Lineberger (1985). Mansour et al. (1988).
342.54 Blondel et al. (1989).
46.89 Frey, Breyer & Hotop (1978).
5.02 Andersen et al. (1997).
30 Feigerle, Herman & Lineberger (1981).
41 Hotop & Lineberger (1985).
86(2) Hotop & Lineberger (1985).
72.3 Bilodeau, Scheer & Haugen (1998).
101.0 Norquist et al. (1999).
110.3 Scheer et al. (1998c).
54.24 Scheer et al. (1998c).
125.86 Biladeau, Scheer & Haugen (1998).
39 Williams et al. (1998b).
107.30 Scheer et al. (1998a).
101.06 Scheer, Haugen & Beck (1997).
190.16 Hotop & Lineberger (1985). Haeffler et al. (1996b).
295 Moore (1970).
45.51 Slater et al. (1978). Scheer et al. (1998d).
13.95 Petrunin et al. (1995).
45(2) Covington et al. (1998).
92(2) Davis & Thompson (2002a).
99(2) Davis & Thompson (2002b).
33 Davis & Thompson (2001).
31 Hotop & Lineberger (1985).
79 Hotop & Lineberger (1985). Bengali et al. (1992).
104.0 Biladeau & Haugen (2000).
150.9 Biladeau et al. (1999).
205.04 Biladeau et al. (1999).
222.75 Hotop & Lineberger (1985).
36 Carpenter, Covington & Thompson (2000).
35 Hotop & Lineberger (1985).
90.92 Biladeau & Haugen (2001).

分子的电子亲合能[编辑]

電子親合能 Eea 的定義也可以延伸到分子。如的電子親合能為負值,而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。[2]

列表及参考资料[编辑]

分子 电子亲合能
(kJ/mol)
参考资料
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  
−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

参见[编辑]

注釋[编辑]

  1. ^ http://www.chemguide.co.uk/atoms/properties/eas.html 其定義的電子親合能均為負值
  2. ^ Remarkable electron accepting properties of the simplest benzenoid cyanocarbons: hexacyanobenzene, octacyanonaphthalene and decacyanoanthracene Xiuhui Zhang, Qianshu Li, Justin B. Ingels, Andrew C. Simmonett, Steven E. Wheeler, Yaoming Xie, R. Bruce King, Henry F. Schaefer III and F. Albert Cotton Chemical Communications, 2006, 758 - 760 Abstract

参考资料[编辑]

以下許多參考資料的文章名稱會連結至參考資料的本文,不過需要訂閱或付費才能閱讀。(摘要)會連結到參考資料的摘要,不需付費即可閱讀。

外部链接[编辑]

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