Elektronaffinitetsenergi

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 18 juli 2022; kontroller kräver 2 redigeringar .

Elektronaffinitetsenergi , eller elektronaffinitet - den energi som frigörs eller absorberas i processen att fästa en elektron till en atom, molekyl eller polyatomiskt system.

I kemi och atomfysik

Inom kemi och atomfysik är föremålet som en elektron kommer att fästas på en fri atom i sitt grundtillstånd eller en molekyl, som i detta fall förvandlas till en negativ jon A − :

{\mathsf {A+e^{-}\högerpil A^{-}+\varepsilon }}.

Här är elektronaffinitetsenergin. $\varepsilon$

Elektronaffiniteten, så förstås, är numeriskt lika och motsatt i tecken till joniseringsenergin för den motsvarande isolerade enkelladdade anjonen . Det uttrycks i kilojoule per mol (kJ/mol) eller elektronvolt per atom (eV/atom).

Till skillnad från joniseringspotentialen för en atom , som alltid har ett endoenergetiskt värde, beskrivs en atoms affinitet för en elektron av både exoenergetiska och endoenergetiska värden.

Tabell 1. Elektronaffinitetsenergi för vissa atomer, eV

Element	ε	Element	ε	Element	ε
H	0,754	Na	0,548	K	0,502
han	-0,54	mg	-0,4	Ca	-0,3
Li	0,618	Al	0,441	sc	0,14
Vara	-0,5	Si	1,385	Ti	-0,40
B	0,277	P	0,747	V	-0,94
C	1,263	S	2,077	Cr	-0,98
N	-0,07	Cl	3,617	Mn	1.07
O	1,461	Br	3,365	Fe	-0,58
F	3,399	jag	3.06	co	-0,94
Ne	-1,2(2)			Ni	-1,28
				Cu	-1,80

Elektronaffinitet bestämmer oxidationsförmågan hos en partikel. Molekyler med hög elektronaffinitet är starka oxidationsmedel. Elementen i grupperna 1 och 7 har den högsta affiniteten för en elektron ( p - element i grupp VII). Den lägsta elektronaffiniteten för atomer med konfigurationen s 2 ( Be , Mg , Zn ) och s 2 p 6 ( Ne , Ar ) eller med halvfyllda p - orbitaler ( N , P , As ):

Tabell 2

	Li	Vara	B	C	N	O	F	Ne
Elektronisk konfiguration	s 1	s2 _	s 2 p 1	s 2 p 2	s 2 p 3	s 2 p 4	s 2 p 5	s 2 p 6
e, eV	-0,59	0,19	-0,30	-1,27	0,21	-1,47	-3,45	0,22

Små avvikelser i siffror mellan flik. 1 och tabell. 2 beror på att uppgifterna är hämtade från olika källor, samt på mätfelet.

Platinahexafluorid har den högsta elektronaffiniteten : 7,00±0,35 eV [1] .

I fasta tillståndets fysik

Inom fast tillståndsfysik , inom halvledarens och dielektrikas fysik , förstås elektronaffinitet som energiavståndet mellan kanten på ledningsbandet hos ett material och minimienergin för en elektron i vakuum [2] .

Detta avstånd är lika med energin som frigörs när en elektron rör sig från vakuum (energinivå ) till mediet, där den givna elektronen träffar botten av ledningsbandet . ${\displaystyle E_{vac))$ $E_{c}$

I det här fallet är föremålet som tar emot en elektron inte en enda atom eller molekyl, utan materialets tjocklek. För energin för elektronaffinitet i fasta tillståndets fysik används beteckningen eller (från engelska elektronaffinitet ): $\chi$ $E_{ea}$

{\displaystyle E_{ea}\equiv \chi =E_{vac}-E_{c))

och måttenheten är elektronvolt.

De numeriska värdena för kvantiteten skiljer sig väsentligt från värdena för enskilda atomer av samma ämne. Till exempel är elektronaffiniteten för en kiselkristall 4,05 eV och för en kiselatom 1,39 eV/atom. $\chi$ $\varepsilon$

Att känna till kvantiteterna är viktigt för att konstruera energibanddiagrammen för flerskiktiga heterostrukturer , eftersom diskontinuiteten för banden vid heterogränssnitten beror på dessa storheter. $\chi$

Tillsammans med elektronaffinitet, när man studerar strukturer med halvledare, används begreppet arbetsfunktion . Det senare är lika med skillnaden mellan vakuumnivån och Fermi-energin nära ytan av det aktuella materialet. Samtidigt, om det praktiskt taget inte beror på koncentrationen av dopämnen och närvaron av en extern spänning, kan det variera. Denna variation beror på en förändring i position med avseende på energibandens kanter , . $W=E_{vac}-E_{F}$ ${\displaystyle E_{vac))$ $\chi$ $W$ $E_F$ $E_{v}$ $E_{c}$

Anteckningar

↑ Chemical Encyclopedia / Redaktionsråd: Knunyants I.L. och andra - M . : Soviet Encyclopedia, 1995. - T. 4 (Pol-Three). — 639 sid. — ISBN 5-82270-092-4 .
↑ V. N. Glazkov. Kontaktfenomen i halvledare. Konstruktion av energidiagram av halvledarkontakter (anteckningar till föreläsningar om allmän fysik) . MIPT (2018). — se sidan 5. Hämtad 26 september 2021. (obestämd)

Litteratur

Akhmetov N. S. Aktuella frågor om kursen i oorganisk kemi. - M .: Utbildning, 1991. - 224 sid. ISBN 5-09-002630-0
Korolkov DV Grunderna i oorganisk kemi. - M .: Utbildning, 1982. - 271 sid.

Strukturkemi
kemisk bindning	Aromaticitet kovalent bindning Jonbindning metallanslutning vätebindning Donator-acceptor interaktion Tautomerism Van der Waals anslutning
Strukturdisplay	Funktionell grupp Strukturformel Skelettformel molekylär graf LEDER Kemisk formel ligand Koordinationsgeometri Koordinationssfär
Elektroniska egenskaper	Elektronnegativitet elektronaffinitet Joniseringsenergi Polaritet av kemiska bindningar Oktettregel
Stereokemi	asymmetrisk atom isomeri Konfiguration Chiralitet Gestaltning