Definición de afinidad electrónica en química

La afinidad electrónica refleja la capacidad de un átomo para aceptar un electrón. Es el cambio de energía que ocurre cuando un electrón se agrega a un átomo gaseoso. Los átomos con carga nuclear efectiva más fuerte tienen mayor afinidad electrónica.

La reacción que ocurre cuando un átomo toma un electrón puede representarse como:

X + e^- → X^- + energía

Otra forma de definir la afinidad electrónica es la cantidad de energía necesaria para eliminar un electrón de un ion negativo cargado individualmente:

X^- → X + e^-

Conclusiones clave: definición y tendencia de afinidad electrónica

• La afinidad electrónica es la cantidad de energía requerida para separar un electrón de un ion cargado negativamente de un átomo o molécula.
• Se indica usando el símbolo Ea y generalmente se expresa en unidades de kJ / mol.
• La afinidad electrónica sigue una tendencia en la tabla periódica. Aumenta el movimiento hacia abajo de una columna o grupo y también aumenta el movimiento de izquierda a derecha en una fila o período (excepto los gases nobles).
• El valor puede ser positivo o negativo. Una afinidad negativa por electrones significa que se debe ingresar energía para unir un electrón al ion. Aquí, la captura de electrones es un proceso endotérmico. Si la afinidad electrónica es positiva, el proceso es exotérmico y ocurre espontáneamente.

Tendencia de afinidad electrónica

La afinidad electrónica es una de las tendencias que se puede predecir utilizando la organización de elementos en la tabla periódica..

• La afinidad electrónica aumenta al bajar un grupo de elementos (columna de tabla periódica).
• La afinidad electrónica generalmente aumenta el movimiento de izquierda a derecha a través de un período de elemento (fila de tabla periódica). La excepción son los gases nobles, que se encuentran en la última columna de la tabla. Cada uno de estos elementos tiene una capa de electrones de valencia completamente llena y una afinidad electrónica cercana a cero.

Los no metales suelen tener valores de afinidad electrónica más altos que los metales. El cloro atrae fuertemente los electrones. Mercurio es el elemento con átomos que atrae más débilmente un electrón. La afinidad electrónica es más difícil de predecir en las moléculas porque su estructura electrónica es más complicada..

Usos de la afinidad electrónica

Tenga en cuenta que los valores de afinidad electrónica solo se aplican a átomos y moléculas gaseosas porque los niveles de energía electrónica de líquidos y sólidos se ven alterados por la interacción con otros átomos y moléculas. Aun así, la afinidad electrónica tiene aplicaciones prácticas. Se utiliza para medir la dureza química, una medida de cuán cargados y fácilmente polarizados están los ácidos y bases de Lewis. También se usa para predecir el potencial químico electrónico. El uso principal de los valores de afinidad electrónica es determinar si un átomo o molécula actuará como un receptor de electrones o un donante de electrones y si un par de reactivos participarán en las reacciones de transferencia de carga.

Convención de signo de afinidad electrónica

La afinidad electrónica se informa con mayor frecuencia en unidades de kilojulio por mol (kJ / mol). A veces los valores se dan en términos de magnitudes uno con respecto al otro..

Si el valor de la afinidad electrónica o mi_ea es negativo, significa que se requiere energía para unir un electrón. Se observan valores negativos para el átomo de nitrógeno y también para la mayoría de las capturas de segundos electrones. También se puede ver para superficies, como el diamante. Para un valor negativo, la captura de electrones es un proceso endotérmico:

mi_ea = −Δmi(adjuntar)

La misma ecuación se aplica si mi_ea Tiene un valor positivo. En esta situación, el cambio Δmi tiene un valor negativo e indica un proceso exotérmico. La captura de electrones para la mayoría de los átomos de gas (excepto los gases nobles) libera energía y es exotérmica. Una forma de recordar capturar un electrón tiene un Δ negativomi es recordar que la energía se suelta o se libera.

Recuerde: Δmi y miea tienen signos opuestos!

Ejemplo de cálculo de afinidad electrónica

La afinidad electrónica del hidrógeno es ΔH en la reacción:

H (g) + e^- → H^-(sol); ΔH = -73 kJ / mol, por lo que la afinidad electrónica del hidrógeno es +73 kJ / mol. Sin embargo, el signo "más" no se cita, por lo que el miea se escribe simplemente como 73 kJ / mol.

Fuentes

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