Verschil tussen elektronegativiteit en elektronaffiniteit

Belangrijkste verschil - Elektronegativiteit versus elektronaffiniteit

Een elektron is een subatomair deeltje van een atoom. Elektronen zijn overal te vinden omdat elke materie bestaat uit atomen. Elektronen zijn echter erg belangrijk in sommige chemische reacties omdat de uitwisseling van elektronen het enige verschil is tussen reactanten en producten in deze reacties. Elektronegativiteit en elektronaffiniteit zijn twee termen die het gedrag van elementen verklaren vanwege de aanwezigheid van elektronen. Het belangrijkste verschil tussen elektronegativiteit en elektronaffiniteit is dat elektronegativiteit is het vermogen van een atoom om elektronen aan te trekken van buitenaf terwijl elektronaffiniteit is de hoeveelheid energie die vrijkomt wanneer een atoom een ​​elektron wint.

Key Areas Covered

1. Wat is elektronegativiteit
      - Definitie, meeteenheden, relatie met atoomnummer, hechting
2. Wat is elektronenaffiniteit
      - Definitie, meeteenheden, relatie met atoomnummer
3. Wat is het verschil tussen elektronegativiteit en elektronaffiniteit
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Atoom, Elektron, Elektronaffiniteit, Elektronegativiteit, Endotherme reactie, Exotherme reactie, Pauling-schaal

Wat is elektronegativiteit

Elektronegativiteit is het vermogen van een atoom om van buitenaf elektronen aan te trekken. Dit is een kwalitatieve eigenschap van een atoom en om de elektronegativiteiten van atomen in elk element te vergelijken, wordt een schaal gebruikt waarin relatieve elektronegativiteitswaarden voorkomen. Deze schaal wordt "Pauling schaal."Volgens deze schaal is de hoogste elektronegativiteitswaarde die een atoom kan hebben 4,0. De elektronegativiteiten van andere atomen krijgen een waarde gezien hun vermogen om elektronen aan te trekken.

Elektronegativiteit is afhankelijk van het atoomnummer en de grootte van het atoom in een element. Bij beschouwing van het periodiek systeem krijgt Fluor (F) de waarde 4.0 voor zijn elektronegativiteit omdat het een klein atoom is en de valentie-elektronen zich in de buurt van de kern bevinden. Het kan dus gemakkelijk elektronen van buiten aantrekken. Bovendien is het atoomnummer van Fluor 9; het heeft een lege baan voor nog een elektron, om de octetregel te gehoorzamen. Daarom trekt Fluor gemakkelijk elektronen van buiten aan.

Elektronegativiteit zorgt ervoor dat een binding tussen twee atomen polair is. Als een atoom meer elektronegatief is dan het andere atoom, kan het atoom met de hogere elektronegativiteit elektronen van de binding aantrekken. Dit zorgt ervoor dat het andere atoom een ​​gedeeltelijke positieve lading heeft vanwege een gebrek aan elektronen eromheen. Daarom is elektronegativiteit de sleutel om chemische bindingen te classificeren als polaire covalente, niet-polaire covalente en ionische bindingen. Ionische bindingen komen voor tussen twee atomen met een enorm verschil in elektronegativiteit daartussen, terwijl covalente bindingen optreden tussen atomen met een klein verschil in elektronegativiteit tussen de atomen.

De elektronegativiteit van elementen varieert periodiek. Het periodiek systeem der elementen heeft een betere rangschikking van elementen volgens hun elektronegativiteitswaarden.

Figuur 1: Periodiek systeem der elementen samen met de elektronegativiteit van elementen

Bij het beschouwen van een periode in het periodiek systeem, neemt de atomaire afmeting van elk element af van links naar rechts van de periode. Dit komt omdat het aantal elektronen dat aanwezig is in de valentie-schaal en het aantal protonen in de kern is toegenomen, en dus neemt de aantrekkingskracht tussen elektronen en de kern geleidelijk toe. Daarom neemt de elektronegativiteit ook in dezelfde periode toe, omdat de aantrekking die uit de kern komt, toeneemt. Dan kunnen de atomen gemakkelijk van buitenaf elektronen aantrekken.

Figuur 02: Elektronegativiteit (XP) van boven naar beneden van elke groep

De groep 17 heeft de kleinste atomen van elke periode, dus het heeft de hoogste elektronegativiteit. Maar de elektronegativiteit neemt af naar beneden omdat de atoomomvang toeneemt naarmate de groep toeneemt door het aantal orbitalen te vergroten.

Wat is elektronenaffiniteit

Elektronaffiniteit is de hoeveelheid energie die vrijkomt wanneer een neutraal atoom of molecuul (in de gasfase) een elektron van buiten krijgt. Deze elektronentoevoeging veroorzaakt de vorming van een negatief geladen chemische soort. Dit kan als volgt worden weergegeven door symbolen.

X + e^-       → X^-      +       energie

De toevoeging van een elektron aan een neutraal atoom of een molecuul geeft energie vrij. Dit heet exotherme reactie. Deze reactie resulteert in een negatief ion. Maar als een ander elektron aan dit negatieve ion wordt toegevoegd, moet energie worden gegeven om door te gaan met die reactie. Dit komt omdat het binnenkomende elektron wordt afgestoten door de andere elektronen. Dit fenomeen wordt genoemd endotherme reactie.

Daarom zijn de eerste elektronenaffiniteiten negatieve waarden en de tweede elektronenaffiniteitswaarden van dezelfde soort zijn positieve waarden.

Eerste elektronaffiniteit: X_(G)   +   e^-        → X^-_(G)    

Tweede elektronaffiniteit: X^-_(G)    +   e^-                → X^-2_(G)    

Idem als elektronegativiteit, vertoont elektronaffiniteit ook periodieke variatie in het periodiek systeem. Dit komt omdat het binnenkomende elektron wordt toegevoegd aan de buitenste baan van een atoom. De elementen van het periodiek systeem zijn gerangschikt volgens de oplopende volgorde van hun atoomnummer. Wanneer het aantal atomen toeneemt, neemt het aantal elektronen in de buitenste orbitalen toe.

Figuur 3: Het algemene patroon van het vergroten van de elektronaffiniteit langs een periode

In het algemeen zou de elektronenaffiniteit langs de periode van links naar rechts moeten toenemen omdat het aantal elektronen langs een periode toeneemt; het is dus moeilijk om een ​​nieuw elektron toe te voegen. Wanneer experimenteel geanalyseerd, vertonen de elektronenaffiniteitswaarden een zigzagpatroon in plaats van een patroon dat een geleidelijke toename vertoont.

Figuur 4: Variaties van elektronenaffiniteit van elementen

De bovenstaande afbeelding laat zien dat de periode die begint met Lithium (Li) een variërend patroon vertoont in plaats van een geleidelijke toename van de elektronenaffiniteit. Beryllium (Be) komt na Lithium (Li) in het periodiek systeem, maar de elektronaffiniteit van Beryllium is lager dan die van lithium. Dit komt omdat het binnenkomende elektron naar de s orbitaal van Lithium wordt gebracht, waar een enkel elektron al aanwezig is. Dit elektron kan het binnenkomende elektron afstoten, wat resulteert in een hoge elektronenaffiniteit. Maar in Beryllium wordt het binnenkomende elektron tot een vrije p-orbitaal gevuld waar geen afstoting bestaat. Daarom heeft de elektronaffiniteit een iets lagere waarde.

Verschil tussen elektronegativiteit en elektronaffiniteit

Definitie

Elektronegativiteit: Elektronegativiteit is het vermogen van een atoom om van buitenaf elektronen aan te trekken.

Elektronaffiniteit: Elektronaffiniteit is de hoeveelheid energie die vrijkomt wanneer een neutraal atoom of molecuul (in de gasfase) een elektron van buiten krijgt.

Natuur

Elektronegativiteit: Elektronegativiteit is een kwalitatieve eigenschap waarbij een schaal wordt gebruikt om de eigenschap te vergelijken.

Elektronaffiniteit: Elektronaffiniteit is een kwantitatieve meting.

Meeteenheden

Elektronegativiteit: Elektronegativiteit wordt gemeten van Pauling-eenheden.

Elektronaffiniteit: Elektronaffiniteit wordt gemeten vanaf eV of kj / mol.

Toepassing

Elektronegativiteit: Elektronegativiteit wordt toegepast voor een enkel atoom.

Elektronaffiniteit: Elektronaffiniteit kan worden toegepast voor een atoom of een molecuul. 

Conclusie

Het belangrijkste verschil tussen elektronegativiteit en elektronaffiniteit is dat elektronegativiteit het vermogen is van een atoom om van buitenaf elektronen aan te trekken, terwijl elektronenaffiniteit de hoeveelheid energie is die vrijkomt wanneer een atoom een ​​elektron wint.

Referenties:

1. "Elektronaffiniteit." Chemie LibreTexts. Libretexts, 11 december 2016. Web. Beschikbaar Hier. 30 juni 2017. 
2. "Elektronegativiteit." Chemie LibreTexts. Libretexts, 13 nov. 2016. Web. Beschikbaar Hier. 30 juni 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Taula periòdica electronegativitat" door Joanjoc op Catalaans Wikipedia - Overgezet van ca.wikipedia naar Commons., (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Periodieke variatie van Pauling elektronegativiteiten" door Physchim62 - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia
3. "Electron affiniteit periodetabel" door Cdang en Adrignola (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
4. "Elektronenaffiniteit van de elementen" door DePiep - Eigen werk, gebaseerd op elektronaffiniteiten van de elementen 2.png door Sandbh. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia