ألفة إلكترونية
| التعريف الرياضي |  |
|---|---|
| التحليل البعدي | |
في الكيمياء الأُلْفة الإلِكِترونيَّة[1] هي كمية الطاقة المنطلقة عند إضافة إلكترون إلى ذرة غازية متعادلة لتكوين أيون غازي بشِحنة مقدارها سالب واحد. وتصير شِحنتها سالبة عند انطلاق الطاقة.
فهي فرق الطاقة بين الحالة القاعية لذرة (متعادلة) أو جزىء (متعادل) والحالة القاعية لأيونه السالب، أي: هي كمية الطاقة اللازمة لتحريرها أو الحصول عليها لذرة أو جزيء لاكتساب إلكترون.
وَحْدتُها: وَحْدةُ طاقة، وتقاس بالإلكترون فولت وهي وَحدة تلائم صِغَر الذرات. وهي مقياس قوة ذرة متعادلة أو جزيء متعادل لاقتناء إلكترون إضافي. والعملية العكسية -وهي فصل إلكترون من ذرة متعادلة أو جزيء- تسمى تأينًا، وطاقته الازمة تسمى طاقة تأين.
والألفة للإلكترونات من الصفات التي تتغير في الجدول الدوري للعناصر.
لمعظم العناصر ألفة إلكترونية سالبة. والكلور أقوى العناصر التي تهجُم على الإلكترونات وتقتنصها حيث يبلغ ألفته الإلكترونية -62و3 إلكترون فولت، أما الرادون فأضعفها (انظر الجدول الدوري المرفق وبه قيم الألفة الإلكترونية بالإلكترون فولت).
ومع أن الألفة الإلكترونية تتغير عشوائيًّا في الجدول الدوري، فلها بعض الاتجاهات، إذ إن اللا فلزات عمومًا لها ألفة إلكترونية أكبر من الفلزات. والغازات النبيلة استثناء: ولها ألفة إلكترونية موجبة.
الألفة الإلكترونية بالكيلوجول/مول
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 |
Cn |
Nh |
Fl |
Mc |
Lv |
Ts |
Og |
|
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
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.
انظر أيضًا
مراجع
- ↑ إعداد :لجنة النشر. معجم مصطلحات الفيزياء مجلد. مجموعة النيل العربية. مؤرشف من الأصل في 2020-03-08.
- ↑ C. E. Moore, National Standard Reference Data Series 34, National Bureau of Standards, U.S. Government Printing Office, Washington, DC, 1970.
- ↑ 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
| نماذج الجدول الدوري |
| ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| مجموعات عناصر مسماة |
| ||||||||||||||||||
| عناصر |
| ||||||||||||||||||
| تاريخ | |||||||||||||||||||
| انظر أيضًا | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
