ألفة إلكترونية

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

في الكيمياء الألفة الإلكترونية هي كمية الطاقة الممتصة عند إضافة إلكترون لذرة غازية متعادلة لتكوين أيون غازي بشحنة مقدارها -1. وتصبح شحنتها سالبة عند انطلاق الطاقة.

الألفة الإلكترونية هي إذا فرق الطاقة بين الحالة القاعية لذرة (متعادلة) أو جزيئ (متعادل) والحالة القاعية لأيونه السالب، أي هي كمية الطاقة اللازمة لتحريرها/أو الحصول عليها لذرة، أو جزيئ لاكتساب إلكترون .


وحدة الألفة للإلكترونات هي وحدة طاقة ومحتسب بالإلكترون فولت وهي وحدة مناسبة لصغر الذرات . وهي تعبر عن مقياس قوة ذرة متعادلة أو جزيئ متعادل لاقتناء إلكترون إضافي. والعملية العكسية - وهي فصل إلكترون من ذرة متعادلة أو جزيئ - تسمى تأين والطاقة الازمة لذلك تسمى طاقة تأين .

الألفة للإلكترونات من الصفات التي تتغير في الجدول الدوري للعناصر .

معظم العناصر لها ألفة إلكترونية سالبة. الكلور أقوى العناصر التي يمكن أن تقوم بهجوم على الإلكترونات واقتناصها حيث يبلغ ألفته الإلكترونية -62و3 إلكترون فولت , بينما الرادون أضعفها (انظر الجدول الدوري المرفق وبه قيم الألفة الإلكترونية بالإلكترون فولت).

ورغم أن الألفة الإلكترونية تتغير بطريقة عشوائية خلال الجدول الدوري, يلاحظ بعض الاتجاهات لها. فبصفة عامة, اللا فلزات لها ألفة إلكترونية أكبر من الفلزات. كما أن الغازات النبيلة تعتبر استثناء : ولها ألفة إلكترونية موجبة.

الألفة الإلكترونية للعناصر[عدل]

هذا الجدول يعطي الألفة الإلكترونية للعناصر ب إلكترون فولت ، أي لكل ذرة.

[ Electron affinity in [eV
Gruppe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Periode
1 H
-0,76
He
+0,22
2 Li
-0,62
Be
+0,20
B
-0,28
C
-1,26
N
+0,07
O
-1,46
F
-3,40
Ne
+0,30
3 Na
-0,55
Mg
+0,20
Al
-0,45
Si
-1,39
P
-0,75
S
-2,07
Cl
-3,62
Ar
+0,36
4 K
-0,50
Ca
+0,10
Sc
-0,19
Ti
-0,08
V
-0,53
Cr
-0,66
Mn
    
Fe
-0,17
Co
-0,66
Ni
-1,16
Cu
-1,22
Zn
+0,49
Ga
-0,30
Ge
-1,20
As
-0,81
Se
-2,02
Br
-3,37
Kr
+0,40
5 Rb
-0,49
Sr
+0,05
Y
-0,31
Zr
-0,43
Nb
-0,89
Mo
-0,75
Tc
-0,55
Ru
-1,05
Rh
-1,14
Pd
-0,56
Ag
-1,31
Cd
 +0,33
In
-0,30
Sn
-1,20
Sb
-1,07
Te
-1,97
I
-3,06
Xe
+0,43
6 Cs
-0,47
Ba
+0,15
Lu
-0,34
Hf
    
Ta
-0,32
W
-0,82
Re
-0,15
Os
-1,10
Ir
-1,05
Pt
-2,13
Au
-2,31
Hg
+0,63
Tl
-0,21
Pb
-0,36
Bi
-0,94
Po
-1,90
At
-2,80
Rn
+0,43
7 Fr
-0,46
Ra
 
Lr
 
Rf
 
Db
 
Sg
 
Bh
 
Hs
 
Mt
 
Ds
 
Rg
 
Cn
 
Uut
 
Uuq
 
Uup
 
Uuh
 
Uus
 
Uuo
 

[1]

الألفة الإلكترونية بالكيلوجول/مول[عدل]

هذا الجدول يعطي الألفة الإلكترونية للعناصر بوحدة كيلوجول/مول.


المجموعة 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
الدورة
1 H
-73
He
21
2 Li
-60
Be
19
B
-27
C
-122
N
7
O
-141
F
-328
Ne
29
3 Na
-53
Mg
19
Al
-43
Si
-134
P
-72
S
-200
Cl
-349
Ar
35
4 K
-48
Ca
10
Sc
-18
Ti
-8
V
-51
Cr
-64
Mn
 
Fe
-16
Co
-64
Ni
-112
Cu
-118
Zn
47
Ga
-29
Ge
-116
As
-78
Se
-195
Br
-325
Kr
39
5 Rb
-47
Sr
 
Y
-30
Zr
-41
Nb
-86
Mo
-72
Tc
-53
Ru
-101
Rh
-110
Pd
-54
Ag
-126
Cd
32
In
-29
Sn
-116
Sb
-103
Te
-190
I
-295
Xe
41
6 Cs
-45
Ba
 
Lu
 
Hf
 
Ta
-31
W
-79
Re
-14
Os
-106
Ir
-151
Pt
-205
Au
-223
Hg
61
Tl
-20
Pb
-35
Bi
-91
Po
-183
At
-270
Rn
41
7 Fr
-44
Ra
 
Lr
 
Rf
 
Db
 
Sg
 
Bh
 
Hs
 
Mt
 
Ds
 
Rg
 
Uub
 
Uut
 
Uuq
 
Uup
 
Uuh
 
Uus
 
Uuo
 
جدول الألفة الإلكترونية بوحدة كيلوجول/ مول [2]

اتجاهات الألفة الإلكترونية:

  • تتأثر الألفة الإلكترونية بنظرية الثمانيات. المجموعة السابعة عشر (الفلور, الكلور, البروم, اليود, الأستاتين) تميل لاكتساب إلكترون وتكون أنيونات بشحنة سالبة واحدة. بينما الغازات النبيلة في المجموعة الثامنة عشر تمتلك بالفعل ثمان إلكترونات في مدارها الأخير, وعلى هذا فإن إضافة إلكترون آخر يتطلب كمية كبيرة من الطاقة, ولكن ذلك ممكن الحدوث.
  • المجموعة الثانية التي تبدأ بالبيريليوم, والمجموعة الثانية عشر التي تبدأ بالزنك لها أيضا ميل إلكتروني موجب لأن لها مستوى فرعي s أو d ممتليء.
  • العناصر في المجموعة الخامسة عشر لها ميل إلكتروني ضعيف كما أن النيتروجين موجب. والسبب أنه يحدث ثبات نسبي بامتلاء المستويات نصفيا.
  • تزيد الألفة الإلكترونية خلال الصف في الجدول الدوري (حيث أن نصف القطر يقل, نظرا لزيادة الجذب الناتج من النواة, وزيادة الإلكترونات في المدار الأخير, مما يساعد النواة على الوصول لأقصى ثبات) ويقل بالاتجاه لأسفل (نظرا لزيادة نصف القطر وزيادة عدد الإلكترونات مما يقلل ثبات الذرة, حيث يدفع كل منهما الآخر.

الألفة الإلكترونية لا تقتصر فقط على العناصر وإنا تمتد أيضا للجزيئات. فمثلا الميل الإلكتروني للبنزين موجب, وللنفثالين قيمته تقترب من الصفر وللأنثراسين موجب. وأوضحت تجارب المحاكاة التي أجريت على الحاسوب أن الألفة الإلكترونية للهيكسا سيانو بنزين تتفوق على الخاصة بالفلور.[3].

تحويل وحدة إلكترون فولت[عدل]

للحصول عل الألفة الإلكتروني لذرة واحدة يجب تحويل وحدة كيلوجول/ مول ، وذلك بمعرفة عدد الذرات في 1 مول = 6,022·1023. نقوم إذا بقسمة كيلوجول/مول على 6,022·1023 فنحصل على كيلوجول/ذرة . ونظرا لأن :

1eV=1,602·10−22kJ

فيكون معامل التحويل : 0,0103657 eV·mol/kJ.


شاهد أيضا[عدل]

مراجع[عدل]

  1. ^ [1] Werte für die Elektroaffinitäten aus Steve Lowers Website, umgerechnet von kJ/mol nach eV.
  2. ^ C. E. Moore, National Standard Reference Data Series 34, National Bureau of Standards, U.S. Government Printing Office, Washington, DC, 1970.
  3. ^ 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