ההבדל העיקרי - הרווח באנתלפיה של אלקטרונים מול אלקטרוליטיביות

אלקטרון הוא חלקיק תת אטומי של אטום. אלקטרונים נמצאים בכל מקום שכן כל חומר מורכב מאטומים. עם זאת, אלקטרונים חשובים מאוד בכמה תגובות כימיות מכיוון שחילופי האלקטרונים הם ההבדל היחיד בין מגיבים ומוצרים בתגובות אלה. אנטלפיה של רווח אלקטרונים ואלקטרונגטיביות הם שני מונחים כימיים המשמשים להסברת קשירתו של אלקטרון לאטום. אנטלפיה של רווח אלקטרונים היא כמות האנרגיה שמשחרר אטום כאשר אלקטרון מתקבל מבחוץ. אלקטרו -שליליות היא היכולת של אטום לצבור אלקטרונים מבחוץ. מכאן שאנטלפיה של רווח אלקטרונים מכמתת את האלקטרונגטיביות. ההבדל העיקרי בין אנטלפיה של רווח אלקטרונים לאלקטרוניטיביות הוא זה אנתלפיה של רווח אלקטרונים נמדדת ביחידת kJ/mol ואילו האלקטרוניטיביות היא פחות יחידה והיא נמדדת לפי סולם פאולינג.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהי אנתלפיה של השגת אלקטרונים - הגדרה, יחידות, תגובות אקסותרמיות ואנדותרמיות 2. מהי אלקטרונגטיביות - הגדרה, יחידות מדידה, וריאציות תקופתיות 3. מה ההבדל בין אנטלפיה של השגת אלקטרונים לבין אלקטרונגטיביות - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: אטום, אלקטרון, זיקה אלקטרונים, אלקטרטיביות, רווח של אלקטרונים, אנדותרמיה, אקסותרמית, סולם פאולינג.

מהי אנתלפיה של השגת אלקטרונים

אנטלפיה של רווח אלקטרונים היא השינוי באנתלפיה כאשר אטום ניטרלי או מולקולה מקבלים אלקטרון מבחוץ. במילים אחרות, זוהי כמות האנרגיה המשתחררת כאשר אטום או מולקולה ניטרלית (בשלב הגזי) משיגה אלקטרון מבחוץ. לכן, אנטלפיה של השגת אלקטרונים היא פשוט מונח נוסף המשמש לקרבת אלקטרונים. היחידה למדידת האנטלפיה של רווח אלקטרונים היא kJ/mol.

תוספת האלקטרונים החדשה גורמת להיווצרותו של מין כימי טעון שלילי. ניתן לייצג זאת באמצעות סמלים כדלקמן.

X + ה^– → X^– + אנרגיה

עם זאת, קיימת הבחנה בין אנטלפיה של רווח אלקטרונים לבין זיקה אלקטרונים. אנטלפיה של רווח אלקטרונים מייצגת את האנרגיה המשתחררת לסביבה כאשר אלקטרון מתקבל ואילו זיקת האלקטרונים מייצגת את האנרגיה שנספגת בסביבה כאשר אלקטרון מתקבל. לכן, אנטלפיה של רווח אלקטרונים היא ערך שלילי ואילו זיקה של אלקטרונים היא ערך חיובי. ביסודו של דבר, שני המונחים מייצגים את אותו תהליך כימי.

איור 1: תצורה של אלקטרון מימן היא 1s1. הוא יכול להשיג עוד אלקטרון אחד כדי למלא את מעטפת האלקטרונים שלו ולהיות יציב. לכן, האנתלפיה של רווח האלקטרונים היא ערך שלילי להעלאת האלקטרון הזה.

האנטלפיה של רווח האלקטרונים נותנת לנו מושג כמה חזק האלקטרון קשור לאטום. ככל שאנרגיה המשתחררת גדולה יותר, האנתלפיה של רווח האלקטרונים גדולה יותר. ערך האנטלפיה של רווח האלקטרונים תלוי בתצורת האלקטרונים של האטום שאליו מתקבל אלקטרון. הוספת אלקטרון לאטום ניטרלי או למולקולה משחררת אנרגיה. קוראים לזה תגובה אקסותרמית. תגובה זו גורמת ליון שלילי. האנתלפיה של רווח האלקטרונים תהיה ערך שלילי. אבל אם יתווסף אלקטרון נוסף ליון שלילי זה, יש לתת אנרגיה על מנת להמשיך בתגובה זו. הסיבה לכך היא שהאלקטרון הנכנס נדף על ידי האלקטרונים האחרים. תופעה זו נקראת תגובה אנדותרמית. כאן, האנתלפיה של רווח האלקטרונים תהיה ערך חיובי.

מהי אלקטרונגטיביות

אלקטרו -שליליות היא היכולת של אטום למשוך אלקטרונים מבחוץ. זהו מאפיין איכותי של אטום, וכדי להשוות את ערכי האלקטרו -שליליות של אטומים בכל אלמנט, נעשה שימוש בסולם בו שוכנים ערכי אלקטרו -שליליות יחסית. סולם זה נקרא "סולם פאולינג. ” על פי סולם זה, ערך האלקטרונטיביות הגבוה ביותר שיכול להיות לאטום הוא 4.0. ערכי האלקטרו -שליליות של אטומים אחרים מקבלים ערך בהתחשב ביכולותיהם למשוך אלקטרונים.

אלקטרו -שליליות תלויה במספר האטומי ובגודל האטום ביסוד. כאשר בוחנים את הטבלה המחזורית, פלואור (F) מקבל את הערך 4.0 בשל האלקטרו -שליליות שלו מכיוון שהוא אטום קטן ואלקטרונים הערכיות ממוקמים ליד הגרעין. כך הוא יכול למשוך אלקטרונים מבחוץ בקלות. בנוסף, המספר האטומי של פלואור הוא 9; יש לו מסלול פנוי לאלקטרון אחד נוסף כדי לציית לכלל האוקטט. לכן, פלואור מושך בקלות אלקטרונים מבחוץ.

איור 2: סולם אלן הוא סולם אחר המשמש לתת את האלקטרו -שליליות של אטומים. עם זאת, סולם פאולינג הוא הסולם המשמש בדרך כלל שבו 4.0 הוא הערך האלקטרוניטיביות המרבי.

אלקטרו -שליליות גורמת לקשר בין שני אטומים להיות קוטבי. אם אטום אחד הוא אלקטרו -שלילי יותר מהאטום השני, האטום בעל האלקטרטיביות הגבוהה יותר יכול למשוך אלקטרונים של הקשר. זה גורם לאטום השני להיות בעל מטען חיובי חלקי בגלל מחסור באלקטרונים סביבו. לכן, אלקטרונגטיביות היא המפתח לסיווג קשרים כימיים כקשרים קוולנטיים, קוולנטיים ולא קוטביים קוטביים ויוניים. קשרים יוניים מתרחשים בין שני אטומים עם הבדל עצום באלקטרונטיביות ביניהם ואילו קשרים קוולנטיים מתרחשים בין אטומים עם הבדל קל באלקטרוניטיביות בין האטומים.

האלקטרו -שליליות של יסודות משתנה מעת לעת. הטבלה המחזורית של היסודות כוללת סידור טוב יותר של יסודות בהתאם לערכי האלקטרו -שליליות שלהם. כאשר בוחנים תקופה בטבלה המחזורית, גודל האטום של כל יסוד יורד משמאל לימין של התקופה. הסיבה לכך היא שמספר האלקטרונים הקיימים במעטפת הערכיות ומספר הפרוטונים בגרעין גדלים, ולכן המשיכה בין האלקטרונים לגרעין גדלה בהדרגה. לכן, האלקטרונגטיביות מוגברת גם היא באותה תקופה מכיוון שהמשיכה שמגיעה מהגרעין גדלה. אז האטומים יכולים למשוך בקלות אלקטרונים מבחוץ.

ההבדל בין אנטלפיה של השגת אלקטרונים לבין אלקטרונגטיביות

הַגדָרָה

עלייה באנתלפיה של אלקטרונים: אנטלפיה של רווח אלקטרונים היא השינוי באנתלפיה כאשר אטום ניטרלי או מולקולה מקבלים אלקטרון מבחוץ.

אלקטרונגטיביות: אלקטרו -שליליות היא היכולת של אטום למשוך אלקטרונים מבחוץ.

יחידת מידה

עלייה באנתלפיה של אלקטרונים: אנטלפיה של רווח אלקטרונים נמדדת ב- kJ/mol.

אלקטרונגטיביות: האלקטרוניטיביות היא פחות יחידה והיא נמדדת באמצעות סולם פאולינג.

מדידה

עלייה באנתלפיה של אלקטרונים: אנטלפיה של רווח אלקטרונים מודדת את כמות האנרגיה.

אלקטרונגטיביות: אלקטרוליטיביות מודדת את היכולת לצבור אלקטרונים.

ערך

עלייה באנתלפיה של אלקטרונים: אנטלפיה של רווח אלקטרונים יכולה להיות חיובית או שלילית בהתאם לתצורת האלקטרונים של האטום שהולך להשיג אלקטרון.

אלקטרונגטיביות: אלקטרו -שליליות היא תמיד ערך חיובי.

סיכום

אנטלפיה של רווח אלקטרונים מודדת את כמות האנרגיה המשתחררת כאשר האטום מקבל אלקטרון מבחוץ. אלקטרוליטיביות מודדת את יכולתו של אטום להשיג אלקטרון מבחוץ. ההבדל העיקרי בין אנתלפיה של רווח אלקטרונים לאלקטרוניטיביות הוא שאנתלפיה של רווח אלקטרונים נמדדת ביחידת kJ/mol ואילו האלקטרונטיביות היא פחות יחידה והיא נמדדת בסולם פאולינג.

התייחסות:

1. "אנתלפיה של השגת אלקטרונים - כימיה, כיתה 11, סיווג יסודות ומחזוריות בנכסים." ClassNotes.org.in, 28 במרץ 2017, זמין כאן.2. "אלקטרונגטיביות". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 29 בספטמבר 2017, זמין כאן.

באדיבות התמונה:

1. "מעטפת אלקטרונים 001 מימן-ללא תווית" מאת Commons: משתמש: Pumbaa (יצירה מקורית של commons: User: Greg Robson) (גירסה המתויגת) (CC BY-SA 2.0 uk) באמצעות Commons Wikimedia2. "תמונה של אלקטרו-שליליות אלן" מאת מקארדלפ-(CC BY-SA 4.0) באמצעות Commons Wikimedia