AFINITAS ELEKTRON: VARIASI DAN CONTOH TABEL PERIODIK - KIMIA - 2025

The afinitas elektronik atau elektro-afinitas adalah ukuran variasi energik atom dalam fase gas ketika menggabungkan elektron kulit valensi nya. Setelah elektron diakuisisi oleh atom A, anion A yang dihasilkan ^- mungkin lebih stabil daripada keadaan dasarnya. Oleh karena itu, reaksi ini dapat bersifat endotermik atau eksotermik.

Sesuai kesepakatan, jika perolehan elektron adalah endotermik, tanda positif "+" diberikan ke nilai afinitas elektron; Sebaliknya, jika eksotermik -yaitu, ia melepaskan energi- nilai ini diberi tanda negatif "-". Dalam unit apa nilai-nilai ini diekspresikan? Dalam kJ / mol, atau dalam eV / atom.

Jika unsur berada dalam fase cair atau padat, atom-atomnya akan berinteraksi satu sama lain. Ini akan menyebabkan energi yang diserap atau dilepaskan, karena penguatan elektronik, tersebar di antara semua ini, menghasilkan hasil yang tidak dapat diandalkan.

Sebaliknya, dalam fasa gas mereka diasumsikan terisolasi; dengan kata lain, mereka tidak berinteraksi dengan apa pun. Jadi, atom yang terlibat dalam reaksi ini adalah: A (g) dan A ^- (g). Di sini (g) menunjukkan bahwa atom berada dalam fasa gas.

Afinitas elektronik pertama dan kedua

Pertama

Reaksi penguatan elektronik dapat direpresentasikan sebagai:

A (g) + e ^- => A ^- (g) + E, atau sebagai A (g) + e ^- + E => A ^- (g)

Dalam persamaan pertama, E (energi) ditemukan sebagai hasil kali di sisi kiri panah; dan dalam persamaan kedua energi dihitung sebagai reaktif, terletak di sisi kanan. Artinya, yang pertama berhubungan dengan penguatan elektronik eksotermik dan yang kedua terkait dengan penguatan elektronik endotermik.

Namun, dalam kedua kasus tersebut hanya satu elektron yang ditambahkan ke kulit valensi atom A.

Kedua

Mungkin juga, begitu ion negatif A ^{- terbentuk} , ia menyerap elektron lain:

A ^- (g) + e ^- => A ^2– (g)

Akan tetapi, nilai afinitas elektron kedua adalah positif, karena tolakan elektrostatis antara ion negatif A ^- dan elektron masuk e ^- harus diatasi .

Apa yang menentukan bahwa atom gas lebih "menerima" elektron? Jawabannya pada dasarnya ditemukan di nukleus, dalam efek pelindung selubung elektronik bagian dalam dan dalam kulit valensi.

Bagaimana afinitas elektron bervariasi dalam tabel periodik

Pada gambar atas, panah merah menunjukkan arah di mana afinitas elektronik elemen meningkat. Dari sini, afinitas elektron dapat dipahami sebagai satu lagi sifat periodik, dengan kekhususannya memiliki banyak pengecualian.

Afinitas elektron meningkat naik melalui kelompok dan juga meningkat dari kiri ke kanan sepanjang tabel periodik, terutama di sekitar atom fluor. Sifat ini berkaitan erat dengan jari-jari atom dan tingkat energi orbitalnya.

Variasi berdasarkan inti dan efek perisai

Inti memiliki proton, yang merupakan partikel bermuatan positif yang memberikan gaya tarik pada elektron dalam atom. Semakin dekat elektron ke inti atom, semakin besar daya tarik yang mereka rasakan. Jadi, semakin jauh jarak dari inti ke elektron, semakin rendah gaya tariknya.

Selain itu, elektron di kulit terluar membantu "melindungi" efek inti pada elektron di kulit terluar: elektron valensi.

Ini karena tolakan elektronik itu sendiri di antara muatan negatifnya. Namun, efek ini dilawan dengan meningkatkan nomor atom Z.

Bagaimana hal di atas berhubungan dengan afinitas elektronik? Bahwa atom gas A akan memiliki kecenderungan lebih besar untuk mendapatkan elektron dan membentuk ion negatif yang stabil ketika efek perisai lebih besar daripada tolakan antara elektron yang masuk dan tolakan di kulit valensi.

Kebalikannya terjadi ketika elektron sangat jauh dari nukleus dan tolakan di antara mereka tidak merusak penguatan elektronik.

Misalnya, turun dalam kelompok "membuka" tingkat energi baru, yang meningkatkan jarak antara inti dan elektron eksternal. Karena alasan inilah saat Anda naik grup, kedekatan elektronik meningkat.

Variasi berdasarkan konfigurasi elektron

Semua orbital memiliki tingkat energinya, jadi jika elektron baru akan menempati orbital berenergi lebih tinggi, atom perlu menyerap energi agar hal ini memungkinkan.

Lebih lanjut, cara elektron menempati orbital mungkin mendukung penguatan elektronik atau tidak, sehingga membedakan perbedaan antar atom.

Misalnya, jika semua elektron tidak berpasangan di orbital p, masuknya elektron baru akan menyebabkan pembentukan pasangan berpasangan, yang memberikan gaya tolak pada elektron lain.

Ini adalah kasus untuk atom nitrogen, yang afinitas elektronnya (8kJ / mol) lebih rendah daripada atom karbon (-122kJ / mol).

Contoh

Contoh 1

Afinitas elektronik pertama dan kedua untuk oksigen adalah:

O (g) + e ^- => O ^- (g) + (141kJ / mol)

O ^- (g) + e ^- + (780kJ / mol) => O ^2– (g)

Konfigurasi elektron untuk O adalah 1s ² 2s ² 2p ⁴ . Sudah ada pasangan elektron yang berpasangan, yang tidak dapat mengatasi gaya tarik nukleus; oleh karena itu, penguatan elektronik melepaskan energi setelah ion O ^- stabil terbentuk .

Namun, meskipun O ^2– memiliki konfigurasi yang sama dengan neon gas mulia, tolakan elektroniknya melebihi gaya tarik nukleus, dan pasokan energi diperlukan untuk memungkinkan elektron masuk.

Contoh 2

Jika afinitas elektronik dari unsur-unsur kelompok 17 dibandingkan, akan diperoleh hal-hal berikut:

F (g) + e ^- = F ^- (g) + (328 kJ / mol)

Cl (g) + e ^- = Cl ^- (g) + (349 kJ / mol)

Br (g) + e ^- = Br ^- (g) + (325 kJ / mol)

I (g) + e ^- = I ^- (g) + (295 kJ / mol)

Dari atas ke bawah - turun dalam kelompok - jari-jari atom bertambah, begitu pula jarak antara inti atom dan elektron eksternal. Hal ini menyebabkan peningkatan afinitas elektronik; Namun, fluor, yang seharusnya memiliki nilai tertinggi, kalah jumlah dengan klor.

Mengapa? Anomali ini menunjukkan efek tolakan elektronik pada gaya tarik dan perisai rendah.

Karena ia adalah atom yang sangat kecil, fluor "mengembunkan" semua elektronnya dalam volume kecil, menyebabkan tolakan yang lebih besar pada elektron yang masuk daripada kongenernya yang lebih bervolume (Cl, Br dan I).

Referensi

1. Kimia LibreTexts. Afinitas Elektron. Diperoleh pada 4 Juni 2018, dari: chem.libretexts.org
2. Jim Clark. (2012). Afinitas Elektron. Diperoleh pada 4 Juni 2018, dari: chemguide.co.uk
3. Carl R. Nave. Afinitas Elektron dari Unsur-unsur Golongan Utama. Diperoleh pada 4 Juni 2018, dari: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
4. Prof. N. De Leon. Afinitas Elektron. Diperoleh pada 4 Juni 2018, dari: iun.edu
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (27 Mei 2016). Definisi Afinitas Elektron. Diperoleh pada 4 Juni 2018, dari: thinkco.com
6. Cdang. (3 Oktober 2011). Tabel periodik afinitas elektron. . Diperoleh pada 04 Juni 2018, dari: commons.wikimedia.org
7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia. (Edisi ke-8). CENGAGE Learning, hal 227-229.
8. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat., Hal.29). Mc Graw Hill.