电子亲和能
【知识解析】电子亲和能
电子亲和能1 定义元素的气态原子（或离子）获得一个电子所放出的能量称为电子亲和能。
电子亲和能反映的是元素的气态原子结合电子的难易程度。
符号和单位：常用符号E表示，单位为kJ·mol－1。
E1表示第一电子亲和能，E2表示第二电子亲和能。
2 电子亲和能与能量变化的关系习惯上规定，体系放出能量时电子亲和能为正，体系吸收能量时电子亲和能为负。
如A（g）＋e－===A－（g）E1，通常元素的E1为正值，E2为负值。
3 电子亲和能的变化规律电子亲和能的大小取决于原子核对外层电子的吸引以及电子和电子之间的排斥这两个相反的因素。
（1）随着原子半径的减小，原子核对核外电子的吸引作用逐渐增强，电子亲和能逐渐增大。
例如：E1（B）＜E1（C）＜E1（O）＜E1（F）。
（2）如果原子半径减小的程度使核外电子的密度增大很多，电子之间的排斥作用增加，则可能使电子亲和能减小。
因此，无论在同一周期中还是在同一族中，元素的电子亲和能没有表现出简单的变化规律。
此外，电子亲和能的数据不易测定，准确性较差，来自不同文献的数据往往不同，因此元素的电子亲和能的应用远不如电离能广泛。
部分元素的第一电子亲和能（kJ·mol－1）如表所示：典例详析考法元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（E1）。
第二周期部分元素的E1变化趋势如图1－2－9所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是________________；氮元素的E1呈现异常的原因是________。
图1－2－9解析◆由题图知，同周期主族元素从左到右，非金属元素原子的第一电子亲和能呈增大趋势。
其原因是同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引作用增强，即得到电子的能量增强，释放出的能量增多。
氮元素的第一电子亲和能比硼元素的小，这是由于氮元素原子的2p轨道为半充满状态，原子相对稳定，不易结合电子，故氮元素的E1较小，呈现异常。
电子的亲和能课件
电子的亲和能
1、 定义
•第一电子的亲和能：元素的气态原子在基 态时，获得一个电子成为-1价的气态负 离子所放出的能量 。记为A1。依次有A2、 A3……
cl(g)+℮¯→clˉ; A1=-349.0kJ/mol
电子的亲和能
a)电子亲和能也有第一和第二之分；如不加注 明，都是指第一电子亲和能。
怎样判断电子亲和能的大小
电子亲和能也呈现周期性的变化 主族元素的变化规律为： 同周期从左到右，趋向更负（放能更多）； 同族从上到下，趋向于零（放能更少）。
电子的亲和能
决定电子亲和能大小的因素：
➢ 有效核电荷 ➢ 原子半径（电子与原子核之间的距离） ➢ 原子的电子层结构 （ 屏蔽）
电子的亲和能
主族元素的第一电子亲和能的变化规律
电子的亲和能
电子的亲和能
电子的亲和能
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电子的亲和能
电子的亲和能
2、周期性的规律
➢同一周期： 从左向右，原子核电荷数增大，原子
半径逐渐减小，最外层电子数逐渐增多，趋 向于结合电子形成稳定结构。故有：元素电 子亲和能在不断减小。
电子的亲和能
电子的亲和能
➢同一主族： 从上到下的规律不太明显，总体上的变
化趋势是：逐渐变大。 部分呈相反的趋势。 比如： N、0、F 等
b)当-1价的离子获得电子时，要克服负电荷之 间的排斥力，因此要吸收能量。且一般第二 电子亲和能都是正的（如：O、S）。
电子的亲和能
电子亲和能的大小反映了原子得到电子的难 易 。电子亲和能越负，原子பைடு நூலகம்得电子的能力 越强。
电子的亲和能 金属：一般为较小负值或正值
化学物质的电子亲和能与电离能
化学物质的电子亲和能与电离能化学物质的电子亲和能与电离能是化学研究中的重要概念。
电子亲和能指的是一个原子或离子接受一个电子变成负离子时释放出的能量，而电离能则是一个原子或离子失去一个电子形成一个正离子时需要吸收的能量。
这两个概念在化学反应、材料研究和能源开发中具有重要的应用。
一、电子亲和能电子亲和能是指一个原子或离子吸收一个电子形成负离子时释放出的能量。
它可以用来表示一个原子或离子对电子的吸引能力。
电子亲和能的数值越大，表示原子或离子对电子的吸引能力越强。
通过测量电子亲和能，我们可以了解化学物质的电子结构以及其反应能力。
例如，氯原子的电子亲和能为349.03千焦耳每摩尔（349.03kJ/mol）。
这意味着当氯原子接受一个电子变成氯离子时，会释放出349.03千焦耳的能量。
由于氯原子对电子的吸引能力较强，使其成为一种优良的氧化剂，能够与其他物质发生电子转移反应。
二、电离能电离能是指一个原子或离子失去一个电子形成正离子时需要吸收的能量。
它可以用来表示一个原子或离子对电子的稳定程度。
电离能的数值越大，表示原子或离子的稳定程度越高。
例如，钠原子的第一电离能为495.8千焦耳每摩尔（495.8 kJ/mol），指的是失去一个电子形成钠离子所需吸收的能量。
由于钠原子的第一电离能较低，使得钠离子容易形成，因此钠是一种优良的还原剂。
三、电子亲和能与电离能的应用电子亲和能和电离能在化学反应、材料研究和能源开发中具有重要的应用。
在化学反应中，电子亲和能和电离能可以帮助预测反应的发生性质和反应速率。
通过比较反应物和产物的电子亲和能和电离能，可以判断反应是放热反应还是吸热反应，以及反应的方向和倾向性。
在材料研究中，电子亲和能和电离能可以帮助设计和合成新材料。
了解材料中原子或离子的电子亲和能和电离能，可以优化材料的性质和功能。
例如，利用高电子亲和能的材料可以制备高效的电子传输材料，用于光伏设备和电子器件。
在能源开发中，电子亲和能和电离能可以用来研究和优化能源转化和储存过程。
元素周期表中的电子亲和能与电离能
元素周期表中的电子亲和能与电离能电子亲和能和电离能是元素周期表中两个重要的物理性质。
它们揭示了元素原子内电子行为的特点。
本文将对电子亲和能和电离能进行详细的解释和探讨。
1. 电子亲和能电子亲和能是指一个原子吸收一个电子形成阴离子时释放的能量。
电子亲和能的正负值表示了原子对外层电子的吸引或排斥程度。
如果电子亲和能为正值，则说明原子对电子的吸引程度较强，易于形成阴离子；反之，如果电子亲和能为负值，则说明原子对电子的吸引程度较弱，不易形成阴离子。
电子亲和能与元素的位置和原子结构有关。
在周期表中，从左至右，原子序数逐渐增加，电子亲和能一般呈现增大的趋势。
这是因为原子核的正电荷不断增加，对外层电子的吸引力也逐渐增强。
然而，也有一些特殊的情况，如氧气和氟气的电子亲和能比氮气的高，这是因为氧气和氟气的外层电子排布更加稳定，易于接受一个电子形成负离子。
2. 电离能电离能是指一个原子失去一个外层电子形成正离子时所需的能量。
电离能的大小表示了原子对外层电子的束缚程度。
一般而言，电离能随着原子序数的增加而增大。
电离能可以分为第一电离能、第二电离能等。
第一电离能定义为原子失去一个外层电子形成正离子的能量，而第二电离能则指的是从一价正离子中再失去一个外层电子形成二价正离子的能量。
元素的电离能受到多种因素的影响，其中最重要的是原子半径和电子层数。
原子半径越小，电子云与原子核之间的静电作用越强，电离能也就越大。
而电子层数越靠外，原子核对外层电子的吸引力越小，电离能也随之减小。
3. 电子亲和能与电离能的关系电子亲和能与电离能有着密切的联系。
电子亲和能大的元素一般电离能也较大，因为原子对电子的吸引力越强，原子失去电子的难度也就越大。
反之，电子亲和能小的元素通常电离能也较小，因为原子对电子的吸引力相对较弱，电子离开原子的难度较小。
然而，电子亲和能和电离能并不完全相同，还存在一些例外情况。
例如，在周期表的第一周期中，氢的电子亲和能和电离能都很小，这是因为氢原子只有一个电子，其外层电子相对较远离原子核，对电子的吸引力较弱。
电子的亲和能
电子亲和能的大小反映了原子得到电 子的难易 。电子亲和能越负，原子获 得电子的能力越强。
电子的亲和能 金属：一般为较小负值或正值
非金属：第一电子亲和能总为负值 稀有气体：均为正值
怎样判断电子亲和能的大小
电子亲和能也呈现周期性的变化
主族元素的变化规律为： 同周期从左到右，趋向更负（放能更
多）； 同族从上到下，趋向于零（放能更少）。
决定电子亲和能大小的因素：
➢ 有效核电荷 ➢ 原子半径（电子与原子核之 间的距离）
➢ 原子的电子层结构 （ 屏蔽）
主族元素的第一电子亲和能的变化规律
2、周期性的规律
➢同一周期： 从左向右，原子核电荷数增
大，原子半径逐渐减小，最外层电 子数逐渐增多，趋向于结合电子形 成稳定结构。故有：元素电子亲和 能在不断减小。
1、 定义
• 第一电子的亲和能：元素的气态 原子在基态时，获得一个电子成 为-1价的气态负离子所放出的能 量 。记为A1。依次有A2、A3…… cl(g)+℮¯→cl¯; A1=-349.0kJ/明，都是指第一电子亲 和能。
b)当-1价的离子获得电子时，要克 服负电荷之间的排斥力，因此要 吸收能量。且一般第二电子亲和 能都是正的（如：O、S）。
➢同一主族： 从上到下的规律不太明显，总
体上的变化趋势是：逐渐变大。 部分呈相反的趋势。 比如： N、0、F 等
电子亲和能
化学术语
01 基本概念
03 变化规律
目录
02 意义 04 元素亲和能数据
基本信息
电子亲和能又称电子亲和势，是电子之间亲和作用的能量。电子亲和能是基态的气态原子得到电子变为气态 阴离子所放出的能量。单位为kJ/mol（SI单位为J/mol）。
基本概念
基本概念
元素的一个基态的气态原子得到一个电子形成-1价气态阴离子时所放出的能量称为该元素的第一电子亲和能， 用E1表示。从-1价的气态阴离子再得到1个电子，成为-2价的气态阴离子所放出的能量称为第二电子亲和能E2， 依此类推。例如：
意义
意义
元素的电子亲和能反映了元素的原子得到电子的难易程度。元素原子的第一电子亲和能的代数值愈大，该元 素的一个基态的气态原子得到一个电子形成-1价气态阴离子时所放出的能量越多，元素原子得到电子的倾向愈大， 元素的非金属性也愈强。
变化规律
变化规律
一般来说，电子亲和能的代数值随原子半径的增大而减小，即在同一族中由上向下减小，而在同一周期中由 左到右增大。但应该注意的是，VIA和VIIA电子亲和能绝对值最大的并不是每族的第一种元素，而是第二种元素。 这一反常现象可以解释为：第二周期的氧和氟的原子半径较小，电子密度大，电子间的排斥力强，以致当原子结 合1个电子形成负离子时，放出的能量较小，而第二种元素硫和氯的半径较大，且同一层中有空的d轨道可容纳电 子，电子的排斥力小，因此形成负离子时放出的能量最大。
元素亲和能数据
元素亲和能数据
分子的电子亲合能元素的第一电子亲和能表 电子亲合能的定义也可以延伸到分子。如苯和萘的电子亲合能为负值，而蒽、菲、芘的电子亲合能为正值。 电脑模拟实验证实 hexacyanobenzene C6(CN)6的电子亲合能较富勒烯要高。
化学物质的电子亲和能
化学物质的电子亲和能电子亲和能是指化学元素或化合物中的一个原子吸收一个电子时释放出的能量。
它是描述物质与电子结合能力的重要物理性质之一。
电子亲和能不仅有助于理解化学反应的发生与进行，还在许多领域中具有重要应用价值。
本文将介绍电子亲和能的概念、影响因素以及相关应用。
一、电子亲和能的概念电子亲和能是指一个原子吸收一个电子形成稳定的负离子时释放出的能量。
通常用一定形式的化学反应方程式表示，例如： X + e^- → X^- + energy其中，X为原子符号，e^-表示电子，X^-表示相应的负离子。
能量的单位通常用千焦耳/摩尔或电子伏特表示。
二、电子亲和能的影响因素电子亲和能的大小受以下几个重要因素的影响：1. 原子尺寸：一般来说，原子半径较小的元素其电子亲和能较大。
原子半径越小，其电子与原子核间的引力越强，越有吸收外部电子的倾向。
2. 原子核电荷：原子核电荷的增加会加强对外部电子的吸引力，从而提高电子亲和能。
3. 电子排布：原子的电子排布状况也会对电子亲和能产生影响。
具有半满或几乎半满的电子排布的原子更容易接受额外的电子，从而使其电子亲和能增加。
三、电子亲和能的应用电子亲和能在许多领域中具有重要的应用价值，以下列举了其中几个典型的应用：1. 预测化学反应性：通过测量或计算一个物质的电子亲和能，可以预测它在化学反应中的反应性。
具有较大电子亲和能的物质更容易吸收电子，可能表现出强烈的还原性或与其他物质发生反应。
2. 材料科学：电子亲和能可以用来研究元素或化合物与电子转移有关的性质，从而在材料科学中具有重要应用。
例如，电子亲和能的改变可能会影响材料的导电性、光学性质和电子结构等方面。
3. 药物研发：在药物研发过程中，电子亲和能的了解对于预测分子与其他分子的相互作用以及药物的活性十分重要。
药物分子的电子亲和能可以影响其在生物体内的分布和相互作用方式，从而对药效产生影响。
4. 能源材料：在能源领域，电子亲和能被用来评估材料在电池或催化剂中的性能。
电子亲和能的概念
电子亲和能的概念电子亲和能（Electron Affinity）是指一个原子或离子在气态中吸收一个电子所释放出的能量。
它是描述原子或离子吸收电子能力的物理量。
电子亲和能是原子性质的重要指标，与元素化学性质和化学反应过程密切相关。
电子亲和能的定义可以表示为：对于一个原子或离子A，吸收一个电子后产生的生成离子（A-），释放出的能量即为电子亲和能。
电子亲和能可以用以下方程表示：A (g) + e- →A- (g) + ΔH其中，A表示一个原子或离子，g表示气态（gas），e-表示电子，A-表示生成的离子，ΔH表示该过程的能量变化。
电子亲和能的数值可以为正、负或零，具体取决于原子或离子的化学性质。
正值表示吸收电子是一个放热过程，即系统释放能量，而负值表示吸收电子是一个吸热过程，即系统吸收能量。
零值表示吸收电子过程的能量变化非常小，接近于零。
正值的电子亲和能代表着该原子或离子吸收电子是一个放热过程，具有较强的吸电子性。
此类元素尤其喜欢吸收一个电子来填充其最外层空壳层的电子数，以稳定其电子结构。
这些元素常被称为化学上的“元素杂君子”，如卤素（氟、氯、溴、碘）和氧化合物的阴离子（氧、氮、硫等）。
负值的电子亲和能代表着该原子或离子吸收电子是一个吸热过程，不喜欢吸电子。
这类元素往往有较完整的电子结构和较高的电离能，因此对外界电子的吸引力较小。
举例来说，惰性气体（如氦、氖）的电子亲和能为负值，表示它们很难接受外来电子。
零值的电子亲和能代表着吸收电子的过程的能量变化非常小。
这表明当原子或离子接受电子时，系统的能量变化不显著，基本上可以忽略不计。
零值的电子亲和能常出现在过渡金属元素或复杂离子中，如铁（Fe）和铜（Cu）。
需要注意的是，电子亲和能是一个趋势性的物理量，与元素的周期性及原子结构有密切关系。
一般来说，原子核电荷增加、电子层数减少，导致原子比较小，电子亲和能较高。
此外，原子的电子排布结构和其他化学性质也影响电子亲和能的数值。
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电子亲和能
1基本介绍
定义
电子亲和能，顾名思义电子之间亲和作用的能量。
气态原子（基态）获得一电子成为-1价气态离子时所放出的能量，叫做电子亲和能。
在半导体物理中，是指各个原子中心获得电子的能力的大小。
一般可以用Li获取一个电子和失去一个电子的能量之和作为标准。
原子的电子亲和能的标准定义是指在0.0K下的气相中,原子和电子反应生成负离子时所释放的能量。
(Electron Affinities of Atoms)
一个基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子所放出的能量称为第一电子亲和能，以EA1表示，依次也有EA2、EA3等等。
A（g）+ e－→ A－（g）<0
元素的第一电子亲和能越大，表示元素由气态原子得到电子生成负离子的倾向越大，该金属非金属性越强。
影响电子亲和能大小的因素与电离能相同，即原子半径、有效核电荷和原子的电子构型。
它的变化趋势与电离能相似，具有大的电离能的元素一般电子亲和能也很大。
缘由
一元素或化合物X 的电子亲合能（或电子亲和势或电子亲和力）Eea 等于该物质的-1 价离子失去一个电子，变成基态原子或化合物时所需吸收的能量。
X− → X + e−X 的电子亲合能越大，它夺取电子的能力（或称“非金属性”）越强，越靠近周期表右侧。
氯元素的电子亲合能最大
2测定
对于原子而言，一个中性原子获得一个电子而成为负离子时所放出的能量，就是原子的亲和能。
定义：用反应式表示：
第一电子亲和能的变化规律
内元素的第一电子亲和能随着原子序数的增加而降低(也即形成负离子时释放的能量越来越少)。
由于氟不符合这一规律，我们将在后边的例子中对它进行单独的说明。
电子亲和能是衡量原子核与外来电子之间吸引力的指标。
原子核与外来电子之间的吸引力越强，则释放的能量也就越多。
哪些因素能影响原子核与外来电子间的吸引力呢？这些因素跟影响电离能大小的因素是相同的——原子的电荷、电子与原子核之间的距离、屏蔽。
随着族内元素原子序数的增加，元素的核电荷随之增加，但其电子也增加，增加的电子所产生的屏蔽将抵销核电荷的增加。
无论是哪个7族元素，它们的外层电子都通通都感受到来自原子核7+ 电荷的吸引力。
例如，氟(F)的电子排布为1s2s2px2py2pz。
其的原子核有9个质子。
外来电子进入第2能级，并由两个1s 电子屏蔽。
外来电子所感受到的净吸引力为7+个电荷(9个质子减去2个屏蔽电子)。
相比之下，氯(Cl)的电子排布为1s2s2p3s3px3py3pz。
其原子核有17个质子。
但外来电子仍感受到7+电荷(17个质子减去第一与第二能级共10个电子的屏蔽) 的净吸引力。
这样，原子核与外来电子之间的距离便成为决定性因素了，随着族内元素原子序数的增加，原子核与外来电子之间的距离也越来越远(原子半径越来越大)，它们间的吸引力越来越小，释放的能量(电子亲和能)越来越少。
（1）同一周期主族元素，由左至右，原子半径逐渐减少，所以电子亲和能逐渐增大。
（2）同一主族元素中，原子半径由上至下是增大的，所以电子亲和能逐渐减小。
（3）副族元素原子的电子亲和能数据较少，变化规律不明显。
电子亲和能与原子半径、电子构型有关。
电子亲和能的大小表示原子结合电子的难易，而原子结合电子的能力标志着元素非金属性的强弱。
一般来说，原子的电子亲和能（负值越大），元素的非金属性越强。
但不能单凭电子亲和能来判断元素的非金属性。
另外，由于电子亲和能的数据较少，可靠性较差，一般不会单独使用。
3特点
电子亲和能有如下特点：
（1）大多数元素原子的第一电子亲和能是负值，少数是正值。
这一点与电离能不同。
（2）第一亲和能值较小，与电离能相比，元素的第一电子亲和能的绝对值要小得多。
（3）第二电子亲和能是正值。
这是因为使一个负一价的离子再结合一个电子必须克服负离子与电子间的静电排斥力，克服排斥力需要吸收能量。
4规律性能
氟为何没有遵守规律
与族内其它元素比较，氟的外来电子是离原子核最近的。
因此按我们前面所考虑到的因素来说，氟的电子亲和能应该是最高的。
但，由于氟是很小的原子，在氟原子所占据的不大的空间中挤满了电子，这些拥挤在一起的电子对外来电子产生异常强烈的排斥作用。
这种排斥作用削弱了原子核对外来电子的吸引力，电子亲和能随之减少。
6族元素中的氧和硫同样没有遵守规律，氧的第一电子亲和能(-142 kJ mol) 比硫(-200 kJ mol) 小，造成这一现象的原因跟造成氟的电子亲和能比氯小的原因是完全相同的。
元素亲和能数据
以下为元素的电子亲和能数据，仅作参考[1] 。
氢72.77
锂59.62
硼26.99
碳121.78
氧141.004
氟328.165
钠52.87
铝41.86
硅134.07
磷72.03
硫200.410
氯349
钾48.38
钙 2.37
钛8.4(7) 钒51
铬65.2
铁14.6(3) 钴64.0
镍111.6 铜119.24 镓41(3) 锗118.94 砷78.5(7) 硒194.97 溴342.54 铷46.89 锶 5.02
钇30
锆41
铌86(2) 钼72.3
钌101.0 铑110.3 钯54.24 银125.86 铟39
锡107.30 锑101.06 碲190.16 碘295
铯45.51 钡13.95 镧45(2) 铈92(2) 铥99(2) 镏33
钨79
锇104.0
铱150.9
铂205.04
金222.75
铊36
铅35
铋90.92
分子的电子亲合能
电子亲合能的定义也可以延伸到分子。
如苯和萘的电子亲合能为负值，而蒽、菲、芘的电子亲合能为正值。
电脑模拟实验证实hexacyanobenzene C6(CN)6 的电子亲合能较富勒烯要高[1] 。
双原子分子
溴244
氯227
氟297
碘246
氧43
溴化碘251
氯化锂59
一氧化氮 2
三原子分子
二氧化氮222
二氧化硫105
多原子分子
苯−110
1,4-苯二酮129
三氟化硼255
硝酸59
硝基甲烷38
三氯化磷134
六氟化硫138
四氰乙烯278
六氟化钨264 六氟化铀280 参考资料。