Co to jest powinowactwo elektronowe?

Powinowactwo elektronowe jest miarą energii uwalnianej, gdy obojętny atom absorbuje elektron. Absorbowanie dodatkowego elektronu wymaga energii, ponieważ ujemnie naładowana cząstka w naturalny sposób nie przyciąga neutralnego atomu. Elementy w grupach 6 i 7 układu okresowego najczęściej przyciągają jeden lub dwa dodatkowe elektrony.

Aby przyciągnąć dodatkowy elektron na orbitę wokół jądra, atom musi uwolnić energię. Miara tej energii jest zapisywana jako liczba ujemna, ponieważ atom emituje energię, a zatem ma sieć strat energii. Mówi się, że atomy, które wydzielają mniej energii podczas przyciągania dodatkowego elektronu, mają mniejsze powinowactwo elektronowe i częściej tracą dodatkowe elektrony.

Miara powinowactwa elektronów jest niższa w atomach o większej masie cząsteczkowej. Częściowo dlatego, że cięższe atomy naturalnie zawierają więcej elektronów, aby zrównoważyć się z liczbą protonów w jądrze. Ponieważ wiele elektronów okrąża jądro atomu, wolny elektron ma większą szansę na odparcie od atomu.

Dodatkowe elektrony są wciągane na najbardziej zewnętrzny orbit elektronu w atomie. Większa odległość zewnętrznego orbitalu w atomach o większej masie cząsteczkowej nie ma wpływu na zdolność atomu do przyciągania tych elektronów, chociaż atomy o większej masie cząsteczkowej mają niższą miarę powinowactwa elektronów. Wszystkie atomy z grupy 7 wydzielają siłę przyciągania wynoszącą +7 niezależnie od liczby elektronów znajdujących się już na orbicie. Podobnie, wszystkie atomy z grupy 6 wydzielają siłę przyciągania +6. Wynika to z tego, że elektron jest przyciągany przez liczbę protonów w jądrze minus liczba elektronów na wszystkich niższych orbitach.

Tlen i siarka są w stanie przyciągnąć dwa dodatkowe elektrony na swoje orbity. Jest to niezwykłe, ponieważ ujemnie naładowany atom wymaga dużej ilości energii, aby przyciągnąć dodatkową cząstkę ujemną. Elementy te mają wysokie powinowactwo elektronowe i są to jedyne dwa elementy, o których powszechnie wiadomo, że mają ładunek -2.

Atom składa się z dodatnio i ujemnie naładowanych cząstek, a także cząstek, które nie mają ładunku. Jądro atomu zawiera protony, które mają ładunek dodatni, i neutrony, które nie mają ładunku. Liczba protonów w atomie jest równa liczbie atomowej tego atomu, co oznacza, że ​​każdy atom tego samego typu zawiera tę samą liczbę protonów. Poszczególne atomy mogą mieć więcej lub mniej neutronów lub elektronów od siebie, chociaż większość atomów utrzymuje równowagę dodatnich i ujemnych cząstek.