Affinità elettronica: proprietà periodiche

Cos’è l’affinità elettronica e come varia

L’affinità elettronica è la variazione di energia che avviene quando un atomo, nello stato gassoso, acquisisce un elettrone per formare un anione. Ad esempio, nel caso del fluoro, acquisendo un elettrone diventa un ione negativo.

L’energia per questo processo è -328 kJ/mol, indicando un processo endotermico. Al contrario, per l’idrogeno, l’energia è +73 kJ/mol, implicando un processo esotermico. In generale, se un elemento ha affinità elettronica positiva, l’ione è più stabile dell’atomo, mentre se è negativa, l’ione è meno stabile dell’atomo.

Seconda affinità elettronica

Analogamente all’energia di ionizzazione, esiste una seconda affinità elettronica, la quale è la variazione di energia che avviene quando uno ione negativo acquisisce un elettrone per formare un anione con due cariche negative. Questo processo è sempre endotermico.

Periodicità dell’affinità elettronica

L’affinità elettronica, insieme ad altre proprietà come l’elettronegatività, raggio atomico e carattere metallico, è una proprietà periodica. Generalmente, aumenta da sinistra a destra lungo un periodo, poiché gli atomi cercano di raggiungere una configurazione elettronica più stabile. Al contrario, lungo un gruppo, l’affinità elettronica tende a diminuire.

Si osserva che i non metalli hanno valori di affinità elettronica più alti rispetto ai metalli. Gli atomi che formano anioni più stabili degli atomi neutri mostrano valori elevati di affinità elettronica.

In conclusione, l’affinità elettronica segue un trend simile all’energia di ionizzazione, essenziale per comprendere il comportamento degli elementi nella tavola periodica.

L’affinità elettronica nel Gruppo 17 degli elementi

Nel Gruppo 17 della tavola periodica, l’elemento con il più alto valore di energia di ionizzazione è il fluoro, mentre quello con il più alto energia di affinità elettronica è il cloro.

Valori di E_ea negli elementi del Gruppo 17

Ecco i valori di energia di affinità elettronica per gli elementi del Gruppo 17:

– Fluoro: -328 kJ/mol
– Cloro: -349 kJ/mol
– Bromo: -324 kJ/mol
– Iodio: -295 kJ/mol

Possiamo notare che il fluoro si discosta dal trend periodico, con un numero atomico di 9 e una configurazione elettronica 1s², 2s², 2p_x², 2p_y², 2p_z¹. L’elettrone entrante per il fluoro si ritrova schermato dal nucleo con un valore di attrazione netta di +7.

Il cloro, con numero atomico 17 e configurazione elettronica [Ne] 3s², 3p_x², 3p_y², 3p_z¹, mostra un valore simile di attrazione netta del nucleo di +7.

Fattori che influenzano l’affinità elettronica

Un aspetto importante che influisce sull’affinità elettronica è la distanza dal nucleo dell’atomo. Maggiore è la distanza, minore è l’attrazione, portando a una minore energia rilasciata come affinità elettronica. Questo fattore giocando un ruolo nell’osservare deflessioni dal trend previsto.