Elektronien affiniteettienergia

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 18. heinäkuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Elektronien affiniteettienergia tai elektroniaffiniteetti - energia, joka vapautuu tai absorboituu, kun elektroni kiinnitetään atomiin, molekyyliin tai moniatomijärjestelmään.

Kemiassa ja atomifysiikassa

Kemiassa ja atomifysiikassa kohde, johon elektroni kiinnittyy, on perustilassaan oleva vapaa atomi tai molekyyli, joka tässä tapauksessa muuttuu negatiiviseksi ioniksi A − :

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

Tässä on elektronien affiniteettienergia. $\varepsilon$

Elektroniaffiniteetti, näin ymmärrettynä, on numeerisesti yhtä suuri ja etumerkillisesti vastakkainen vastaavan eristetyn kertavarauksen anionin ionisaatioenergian kanssa . Se ilmaistaan kilojouleina moolia kohden (kJ/mol) tai elektronivolteina atomia kohti (eV/atomi).

Toisin kuin atomin ionisaatiopotentiaali , jolla on aina endoenergeettinen arvo, atomin affiniteettia elektroniin kuvaavat sekä eksoenergeettiset että endoenergeettiset arvot.

Taulukko 1. Joidenkin atomien elektroniaffiniteettienergia, eV

Elementti	ε	Elementti	ε	Elementti	ε
H	0,754	Na	0,548	K	0,502
Hän	-0,54	mg	-0.4	Ca	-0.3
Li	0,618	Al	0,441	sc	0.14
Olla	-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	minä	3.06	co	-0,94
Ne	-1.2(2)			Ni	-1.28
				Cu	-1,80

Elektroniaffiniteetti määrittää hiukkasen hapetuskyvyn. Molekyylit, joilla on korkea elektroniaffiniteetti, ovat vahvoja hapettimia. Ryhmien 1 ja 7 alkuaineilla on suurin affiniteetti elektroniin ( p - ryhmän VII elementit). Pienin elektroniaffiniteetti atomeille, joiden konfiguraatio on s 2 ( Be , Mg , Zn ) ja s 2 p 6 ( Ne , Ar ) tai puolitäytetyillä p - orbitaaleilla ( N , P , As ):

taulukko 2

	Li	Olla	B	C	N	O	F	Ne
Elektroninen konfigurointi	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
ε, eV	-0,59	0.19	-0.30	-1.27	0.21	-1.47	-3.45	0.22

Pieniä eroja luvuissa välilehtien välillä. 1 ja pöytä. 2 johtuu siitä, että tiedot on otettu eri lähteistä, sekä mittausvirheestä.

Platinaheksafluoridilla on suurin elektroniaffiniteetti : 7,00±0,35 eV [1] .

Kiinteän olomuodon fysiikassa

Kiinteän olomuodon fysiikassa , puolijohteiden ja eristeiden fysiikassa elektroniaffiniteetti ymmärretään energiaetäisyydeksi materiaalin johtavuuskaistan reunan ja elektronin minimienergian välillä tyhjiössä [2] .

Tämä etäisyys on yhtä suuri kuin energia, joka vapautuu, kun elektroni siirtyy tyhjiöstä (energiatasosta ) väliaineeseen tietyn elektronin osuessa johtavuuskaistan alaosaan . ${\displaystyle E_{vac))$ $E_{c}$

Tässä tapauksessa elektronin vastaanottava esine ei ole yksittäinen atomi tai molekyyli, vaan materiaalin paksuus. Kiinteän olomuodon fysiikassa elektroniaffiniteetin energialla käytetään merkintää tai ( englannin kielestä elektroniaffiniteetti ): $\chi$ $E_{ea}$

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

ja mittayksikkö on elektronivoltti.

Määrän numeeriset arvot eroavat merkittävästi saman aineen yksittäisten atomien arvoista. Esimerkiksi elektroniaffiniteetti piikiteelle on 4,05 eV ja piiatomille 1,39 eV/atomi. $\chi$ $\varepsilon$

Suureiden tunteminen on tärkeää monikerroksisten heterorakenteiden energiakaistakaavioiden rakentamisen kannalta , koska vyöhykkeiden epäjatkuvuus heterorajapinnoissa riippuu näistä suureista. $\chi$

Puolijohteisia rakenteita tutkittaessa käytetään elektroniaffiniteetin ohella työfunktion käsitettä . Jälkimmäinen on yhtä suuri kuin alipainetason ja Fermi-energian erotus lähellä tarkasteltavan materiaalin pintaa. Samanaikaisesti, jos se ei käytännössä riipu seostusaineiden pitoisuudesta ja ulkoisen jännitteen läsnäolosta, se voi vaihdella. Tämä vaihtelu johtuu sijainnin muutoksesta suhteessa energiakaistojen reunoihin , . $W=E_{vac}-E_{F}$ ${\displaystyle E_{vac))$ $\chi$ $W$ $E_F$ $E_{v}$ $E_{c}$

Muistiinpanot

↑ Chemical Encyclopedia / Toimituslautakunta: Knunyants I.L. ja muut - M . : Soviet Encyclopedia, 1995. - T. 4 (Pol-Three). — 639 s. — ISBN 5-82270-092-4 .
↑ V. N. Glazkov. Kosketusilmiöt puolijohteissa. Puolijohdekoskettimien energiakaavioiden rakentaminen (muistiinpanot yleisen fysiikan luennoille) . MIPT (2018). — katso sivu 5. Haettu 26. syyskuuta 2021. (määrätön)

Kirjallisuus

Akhmetov N. S. Epäorgaanisen kemian kurssin ajankohtaisia kysymyksiä. - M .: Koulutus, 1991. - 224 s. ISBN 5-09-002630-0
Korolkov DV Epäorgaanisen kemian perusteet. - M .: Koulutus, 1982. - 271 s.

Rakennekemia
kemiallinen sidos	Aromaattinen kovalenttisidos Ionisidos metallinen liitos vetysidos Luovuttajan ja vastaanottajan vuorovaikutus Tautomeria Van der Waalsin yhteys
Rakenteen näyttö	Toiminnallinen ryhmä Rakennekaava Luuston kaava molekyylikaavio Hymyilee Kemiallinen kaava ligandi Koordinaatiogeometria Koordinointialue
Elektroniset ominaisuudet	Elektronegatiivisuus elektronien affiniteetti Ionisaatioenergia Kemiallisten sidosten polariteetti Oktettisääntö
Stereokemia	epäsymmetrinen atomi isomerismi Kokoonpano Kiraalisuus Konformaatio