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在一般化學與原子物理學中,電子親合能(或電子親和勢、電子親和力,electron affinity,Eea)的定義是,將單個電子結合到電中性的氣態原子或分子上所釋放的能量[1]:
![]() | 此條目內容疑欠準確,有待查證。 (2014年11月3日) |
注意在此定義下,大多數元素原子的電子親和能為正數,即結合電子的過程是放熱的。這裏定義的電子親和能的正負號選取和一般熱力學的定義相反。
在固態物理學之中,對於一表面的電子親合能定義不同。
並非所有的元素的電子親合能均為正,電子親合能為正表示其 -1 價的離子需吸收能量才能變為電中性的原子(早期的教科書寫有些元素,例如稀有氣體,其電子親合能為負,此說法並未被現代的化學家接受)。若其陰離子較不穩定,容易變成原子,則其電子親合能較低。元素中氯的電子親合能最高,汞和稀有氣體等元素的電子親合能都接近零。一般來說,非金屬的電子親合能都比金屬高。
總的來說,同一週期從左至右,價殼層電子遞增,使得原子穩定性上昇,原子半徑遞減,對電子的吸引能力漸強,因而電子親合能遞增;同族元素從上到下,因原子半徑的增大,而且總電子數增加,原子穩定性下降,元素電負性值遞減。 實際上,隨核電荷數遞增或同族元素從上到下,電子親和能的變化並不單調。
下列數據以kJ/mol為單位。帶星號的元素在量子力學基態被認為有接近零的電子親合能。
週期 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 電子層 | O族電子數 | |
| |||||||||||||||||||||
族 | I A | 0 | |||||||||||||||||||
1 | 73 H 氫 |
* He 氦 |
K |
2 | |||||||||||||||||
II A | III A | IV A | V A | VI A | VII A | ||||||||||||||||
2 | 60 Li 鋰 |
* Be 鈹 |
27 B 硼 |
122 C 碳 |
−7 N 氮 |
141 O 氧 |
328 F 氟 |
* Ne 氖 |
L K |
8 2 | |||||||||||
3 | 53 Na 鈉 |
* Mg 鎂 |
42 Al 鋁 |
134 Si 矽 |
72 P 磷 |
200 S 硫 |
349 Cl 氯 |
* Ar 氬 |
M L K |
8 8 2 | |||||||||||
III B | IV B | V B | VI B | VII B | VIII | I B | II B | ||||||||||||||
4 | 48 K 鉀 |
2 Ca 鈣 |
18 Sc 鈧 |
8 Ti 鈦 |
51 V 釩 |
65 Cr 鉻 |
0 Mn 錳 |
15 Fe 鐵 |
64 Co 鈷 |
112 Ni 鎳 |
119 Cu 銅 |
* Zn 鋅 |
41 Ga 鎵 |
119 Ge 鍺 |
79 As 砷 |
195 Se 硒 |
325 Br 溴 |
* Kr 氪 |
N M L K |
8 18 8 2 | |
5 | 47 Rb 銣 |
5 Sr 鍶 |
30 Y 釔 |
41 Zr 鋯 |
86 Nb 鈮 |
72 Mo 鉬 |
53 Tc 鎝 |
101 Ru 釕 |
110 Rh 銠 |
54 Pd 鈀 |
126 Ag 銀 |
* Cd 鎘 |
39 In 銦 |
107 Sn 錫 |
101 Sb 銻 |
190 Te 碲 |
295 I 碘 |
* Xe 氙 |
O N M L K |
8 18 18 8 2 | |
6 | 46 Cs 銫 |
14 Ba 鋇 |
鑭系 |
* Hf 鉿 |
31 Ta 鉭 |
79 W 鎢 |
15 Re 錸 |
104 Os 鋨 |
150 Ir 銥 |
205 Pt 鉑 |
223 Au 金 |
* Hg 汞 |
36 Tl 鉈 |
35 Pb 鉛 |
91 Bi 鉍 |
190 Po 釙 |
270 At 砈 |
* Rn 氡 |
P O N M L K |
8 18 32 18 8 2 | |
7 | Fr 鍅 |
Ra 鐳 |
錒系 |
Rf 鑪 |
Db 𨧀 |
Sg 𨭎 |
Bh 𨨏 |
Hs 𨭆 |
Mt 䥑 |
Ds 鐽 |
Rg 錀 |
Cn 鎶 |
Nh 鉨 |
Fl 鈇 |
Mc 鏌 |
Lv 鉝 |
Ts 鿬 |
Og 鿫 |
|||
鑭系元素 | 45 La 鑭 |
92 Ce 鈰 |
Pr 鐠 |
Nd 釹 |
Pm 鉕 |
Sm 釤 |
Eu 銪 |
Gd 釓 |
Tb 鋱 |
Dy 鏑 |
Ho 鈥 |
Er 鉺 |
99 Tm 銩 |
Yb 鐿 |
33 Lu 鎦 | ||||||
錒系元素 | Ac 錒 |
Th 釷 |
Pa 鏷 |
U 鈾 |
Np 錼 |
Pu 鈽 |
Am 鋂 |
Cm 鋦 |
Bk 鉳 |
Cf 鉲 |
Es 鑀 |
Fm 鐨 |
Md 鍆 |
No 鍩 |
Lr 鐒 |
鹼金屬 | 鹼土金屬 | 鑭系元素 | 錒系元素 | 過渡金屬 |
主族金屬 | 類金屬 | 非金屬 | 鹵素 | 稀有氣體 |
元素 | 電子親合能 (kJ/mol) |
參考資料 |
---|---|---|
氫 | 72.77 | Pekeris (1962). Lykke, Murray & Lineberger (1991). |
氦 | -48±20(估計) | [2] |
鋰 | 59.62 | Hotop & Lineberger (1985). Dellwo et al. (1992). Haeffler et al. (1996a). |
鈹 | -48±20(估計) | [2] |
硼 | 26.99 | Scheer, Bilodeau & Haugen (1998). |
碳 | 121.78 | Scheer et al. (1998a). |
氮 | -6.8 | [2] |
氧 | 141.004 | Hotop & Lineberger (1985). Blondel (1995). Valli, Blondel & Delsart (1999). |
氟 | 328.165 | Blondel et al. (1989). Blondel, Delsart & Goldfarb (2001). |
氖 | -116±19(估計) | [2] |
鈉 | 52.87 | Hotop & Lineberger (1985) |
鋁 | 41.86 | Scheer et al. (1998b) |
矽 | 134.07 | Scheer et al. (1998a). Blondel, Delsart & Goldfarb (2001). |
磷 | 72.03 | Hotop & Lineberger (1985). |
硫 | 200.410 | Blondel (1995). |
氯 | 349 | Moore (1970). |
鉀 | 48.38 | Slater et al. (1978). Andersson et al. (2000). |
鈣 | 2.37 | Petrunin et al. (1996). |
鈧 | 18(2) | Feigerle, Herman & Lineberger (1981). |
鈦 | 8.4(7) | Ilin, Sakharov & Serenkov (1987). |
釩 | 51 | Hotop & Lineberger (1985). |
鉻 | 65.2 | Bilodeau, Scheer & Haugen (1998). |
鐵 | 14.6(3) | Leopold & Lineberger (1986). |
鈷 | 64.0 | Scheer et al. (1998c). |
鎳 | 111.6 | Scheer et al. (1998c). |
銅 | 119.24 | Bilodeau, Scheer & Haugen (1998). |
鎵 | 41(3) | Williams et al. (1998a). |
鍺 | 118.94 | Scheer et al. (1998a). |
砷 | 78.5(7) | Lippa et al. (1998). |
硒 | 194.97 | Hotop & Lineberger (1985). Mansour et al. (1988). |
溴 | 342.54 | Blondel et al. (1989). |
銣 | 46.89 | Frey, Breyer & Hotop (1978). |
鍶 | 5.02 | Andersen et al. (1997). |
釔 | 30 | Feigerle, Herman & Lineberger (1981). |
鋯 | 41 | Hotop & Lineberger (1985). |
鈮 | 86(2) | Hotop & Lineberger (1985). |
鉬 | 72.3 | Bilodeau, Scheer & Haugen (1998). |
釕 | 101.0 | Norquist et al. (1999). |
銠 | 110.3 | Scheer et al. (1998c). |
鈀 | 54.24 | Scheer et al. (1998c). |
銀 | 125.86 | Biladeau, Scheer & Haugen (1998). |
銦 | 39 | Williams et al. (1998b). |
錫 | 107.30 | Scheer et al. (1998a). |
銻 | 101.06 | Scheer, Haugen & Beck (1997). |
碲 | 190.16 | Hotop & Lineberger (1985). Haeffler et al. (1996b). |
碘 | 295 | Moore (1970). |
銫 | 45.51 | Slater et al. (1978). Scheer et al. (1998d). |
鋇 | 13.95 | Petrunin et al. (1995). |
鑭 | 45(2) | Covington et al. (1998). |
鈰 | 92(2) | Davis & Thompson (2002a). |
銩 | 99(2) | Davis & Thompson (2002b). |
鎦 | 33 | Davis & Thompson (2001). |
鉿 | 0.00 | Periodic Table of the Elements(2017) |
鉭 | 31 | Hotop & Lineberger (1985). |
鎢 | 79 | Hotop & Lineberger (1985). Bengali et al. (1992). |
鋨 | 104.0 | Biladeau & Haugen (2000). |
銥 | 150.9 | Biladeau et al. (1999). |
鉑 | 205.04 | Biladeau et al. (1999). |
金 | 222.75 | Hotop & Lineberger (1985). |
鉈 | 36 | Carpenter, Covington & Thompson (2000). |
鉛 | 35 | Hotop & Lineberger (1985). |
鉍 | 90.92 | Biladeau & Haugen (2001). |
釙 | 183.3 | [3] |
砹 | 270.1 | [3] |
電子親合能 Eea 的定義也可以延伸到分子。如苯和萘的電子親合能為負值,而蒽 、菲、芘的電子親合能為正值。電腦模擬實驗證實六氰基苯 C6(CN)6 的電子親合能較富勒烯要高。[4]
分子 | 電子親合能 (kJ/mol) |
參考資料 |
---|---|---|
雙原子分子 | ||
溴分子 | 244 | Janousek & Brauman (1979) |
氯氣 | 227 | Janousek & Brauman (1979) |
氟氣 | 297 | Janousek & Brauman (1979) |
碘分子 | 246 | Janousek & Brauman (1979) |
氧氣 | 43 | CRC Handbook |
溴化碘 | 251 | Janousek & Brauman (1979) |
氯化鋰 | 59 | Janousek & Brauman (1979) |
一氧化氮 | 2 | Janousek & Brauman (1979) |
三原子分子 | ||
二氧化氮 | 222 | Janousek & Brauman (1979) |
二氧化硫 | 105 | Janousek & Brauman (1979) |
多原子分子 | ||
苯 | −110 | Janousek & Brauman (1979) |
1,4-苯二酮 | 129 | CRC Handbook |
三氟化硼 | 255 | CRC Handbook |
硝酸 | 59 | Janousek & Brauman (1979) |
硝基甲烷 | 38 | Janousek & Brauman (1979) |
三氯化磷 | 134 | Janousek & Brauman (1979) |
六氟化硫 | 138 | CRC Handbook |
四氰乙烯 | 278 | CRC Handbook |
六氟化鎢 | 264 | CRC Handbook |
六氟化鈾 | 280 | CRC Handbook |
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