원소의 주기성 2 ★ - 전자 친화도/전기 음성도

전체적인 주기성을 한큐에 확인하려면 원소의 주기성 1 여기서 첫번째 사진을 참고 

 

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전자 친화도의 경향성

1. 전자 친화도 (Electron Affinity; EA)

 

• 대부분 발열이다. 
  • ΔH (엔탈피) = EA이며 발열이니까 음수 값이다. 근데 가끔 - ΔH로 표현하고 양수 값을 적을 때가 있으니 헷갈리지 말자 
  • *1st EA: X (g) + e^- → X^- (g) 
    • 이렇게 기체 상태에서 전자를 얻고 안정화 되면서 방출되는 에너지. 
• 주기적 경향성의 예외
  • 2족: 부양자수의 변화로 새로운 전자가 들어오기 어려워짐 
    • Be: 1s² 2s² 인데 전자를 받아 Be^-가 되면 p오비탈에 전자가 채워짐
  • 15족:  15족부터 전자 짝지어짐. 전자 간의 반발력으로 새로운 전자가 유입되기 힘들어짐 
  • 18족: Noble gas는 이미 안정합니다.
  • 2주기:  2주기 보다 3주기의 EA의 경향성이 역전되어 있는데 이유는  2주기의 크기가 너무 작기 때문 
    • ex. Cl > F / S > O 

 

 

1								8
H -72.8	2		3	4	5	6	7	He ≥ 0
Li -59.6	Be ≥ 0		B -26.7	C -122	N +7	O -141	F -328	Ne +29
Na -52.9	Mg ≥ 0		Al -45.5	Si -134	P -72.0	S -200	Cl -349	Ar +35
K -48.4	Ca -2.37		Ga -28.9	Ge -119	As -78.2	Se -195	Br -325	Kr +39
Rb -46.9	Sr -5.03		In -28.9	Sn -107	Sb -103	Te -190	I -295	Xe +41
Cs -45.5	Ba -13.95		Tl -19.3	Pb -35.1	Bi -91.3	Po -183	At -270	Rn +41
단위는	kJ/mol

 

 

 

 

 

2. 순차적 전자 친화도 

• *1st EA는 대부분 발열이지만 2nd EA는 무조건 흡열입니다. 
  • 2nd EA: X^- (g) + e^- → X^2- (g) 

3. IE vs EA 

 

• 기본적으로 중성 원자에는 IE 의 절댓값이 EA의 절대 값보다 훨씬 크다 
  • 1차 IE 값이 가장 낮은 Cs  (375.7kJ/mol)은 1차 EA가 가장 큰 Cl (-349 kJ/mol)의 절댓값보다 높다. 
• 하지만 양이온의 EA와 중성원자의 IE를 비교했을때는 방출되는 열의 절댓값이 같다. 
  •  X (g) → X⁺ (g)+ e^-  X(g)의  IE 값 = ΔH₁
  • X⁺ (g) →  X (g) + e^-  X⁺(g)의 EA 값 =  ΔH₂
  • ㅣΔH₁ㅣ =ㅣ ΔH₂ㅣ 이  두개의 절대 값이 동일하다는 것을 잘 알아두자 
  • ㅣMg²⁺ 의 EAㅣ = ㅣMg⁺의 IEㅣ = ㅣMg 의 2차 IEㅣ 이런 식으로 자유자재로 생각할 수 있어야 한다. 
• 산화력과 환원력 비교
  • IE 가 작을수록, 환원력이 크다 (산화를 잘한다)
  • EA 가 클수록, 산화력이 크다 (환원을 잘한다) 
    • 참고: 산화-환원

 

 

4. 전기 음성도 (Electronegativity)

 

• 전기 음성도가 뜻하는 것
  • 높을수록 전자 수용능력 ↑
  • 결합에서 원자가 전자를 당기는 힘의 척도 
    • 예시로 루이스 구조를 그릴 때 생기는 negitive charge (-)는 전기 음성도가 가장 높은 원소에 배정하고 positivie charge (+)를 전기 음성도가 낮은 곳에 부여하는 이유기도 합니다. 
• 전기 음성도의 활용
  • 전기 음성도의 차이를 이용해 분자 간 결합의 성격을 대략적으로 파악할 수도 있습니다. 
    • Δ EN> 1.8 이상이면 이온결합
    • Δ EN > 0.5 이하면 비극성 공유결합 (수치는 대학교에서 배운것을 참고했으며 절대적인 값은 교재마다 다르니 참고하세요) 
  • 환원제 or 산화제의 세기를 구분
    • 물론 EN외에도 원자 반지름 짝염기의 안전성등 다양한 요소들로 판단이 가능하지만 EN 값으로 어느 정도 유추가 가능합니다.
      • ex) I^- vs Cl^-
        • I^-의 EN이 더 작기때문에 전자를 수용하는 능력이 Cl 보다 떨어지는 더 강력한 환원제임.