✔ 最佳答案
電子親和力(較佳的譯名是電子親合勢)是指在標準狀況下,一莫耳氣態原子,吸入一莫耳額外電子,生成一莫耳帶一個負電荷的氣態陰離子,過程中的能量變化(焓變)。
例如: C(g) + e^- → C^-(g) ... ΔH = 電子親和力 (kJ/mol)
游離能(較佳的譯名是電離焓)是指在標準狀況下,一莫耳氣態原子,放出一莫耳最外層電子,生成一莫耳帶一個正電荷的氣態陽離子,過程中的能量變化(焓變)。
例如: C(g) → C^+(g) + e^- ... ΔH = 游離能 (kJ/mol)
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在可逆變化中,正向過程的能量變化和逆向過程的能量變化是同值異號的,即彼此的量值相同,但符號相反,正號表示吸熱,負號表示放熱。
但以上兩個過程的能量變化不是同值異號,因為並不是同一個可逆變化,並不存在正向和逆向的關係。假設原來的原子中有 n 個電子和 n 個質子。電子親和過程後,電子由 n 個增加至 n+1個,但保持有 n 個質子;而游離過程後,電子由 n 個減少 n - 1 個,但保持有 n 個質子。由此可見,它們之間並不是可逆變化中的正向和逆向關係。
電子親和力與以下過程的能量變化是等值異號的:
C^-(g) → C(g) + e^-
游離能與以下過程的能量變化是等值異號的:
C^+(g) + e^- → C(g)
但電子親和力與游離能並非等值異號。
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電子親和力的絕對值
= |原子核與額外電子間新增引力的能量放出 - 克服新增電子間排斥力的能量吸入|
游離能的絕對值
= |克服原子核與要放出電子間引力的能量吸入|
比較以上兩式,可知電子親和力的絕對值 < 游離能的絕對值
而且,電子親和過程後所形成的陰離子,體積較原來原子大。因此,在電子親和過程中的原子核與額外電子間引力,弱於游離過程中原子核與要放出電子間引力,故在電子親和過程中的原子核與額外電子間新增引力的能量放出,小於游離過程中克服原子核與要放出電子間引力的能量吸入,這使電子親和力的絕對值,進一步小於游離能的絕對值。