电子亲合能

在一般化學與原子物理學中,电子亲合能(或电子亲和势、电子亲和力,electron affinity,Eea)的定義是,將使一個電子脫離一個氣態的離子或分子所需耗費,或是釋出的能量。

      X(g) → X(g) + e ΔH=Eea

固態物理學之中,對於一表面的電子親合能定義不同。

其他定義

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。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。(此定義為舊版IUPAC定義)

本文採用定義一的電子親合能。

元素的電子親合能

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,例如稀有氣體,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,和稀有氣體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。

带有电子亲合能数据的元素周期表

下列数据以kJ/mol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
190
Po
270
At
*
Rn
P
O
N
M
L
K
8
18
32
18
8
2
7
Fr

Ra


锕系

Rf
𬬻

Db
𬭊

Sg
𬭳

Bh
𬭛

Hs
𬭶

Mt

Ds
𫟼

Rg
𬬭

Cn

Nh

Fl
𫓧

Mc

Lv
𫟷

Ts

Og





 
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

元素 电子亲合能
(kJ/mol)
参考资料
72.77 Pekeris (1962). Lykke, Murray & Lineberger (1991).
-48±20(估计)
59.62 Hotop & Lineberger (1985). Dellwo et al. (1992). Haeffler et al. (1996a).
-48±20(估计)
26.99 Scheer, Bilodeau & Haugen (1998).
121.78 Scheer et al. (1998a).
-6.8
141.004 Hotop & Lineberger (1985). Blondel (1995). Valli, Blondel & Delsart (1999).
328.165 Blondel et al. (1989). Blondel, Delsart & Goldfarb (2001).
-116±19(估计)
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).
0.00 Periodic Table of the Elements(2017)
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).
183.3
270.1

分子的电子亲合能

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。電腦模擬實驗證實六氰基苯 C6(CN)6 的電子親合能較富勒烯要高。

列表及参考资料

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

注釋

参考资料

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外部链接

Tags:

电子亲合能 其他定義电子亲合能 元素的電子親合能电子亲合能 分子的电子亲合能 参见电子亲合能 注釋电子亲合能 参考资料电子亲合能 外部链接电子亲合能化學原子物理学

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