电子亲合能

原子或分子的电子亲和力 (Eea) 定义为电子与气态中性原子或分子结合形成阴离子时释放的能量。

X(g) + e− → X−(g) + 能量

请注意，这与电子捕获电离的焓变不同，后者定义为释放能量时为负。 换句话说，焓变和电子亲和力相差一个负号。

在固态物理学中，表面的电子亲和力定义有些不同（见下文）。

此属性仅用于测量气态的原子和分子，因为在固态或液态下，它们的能级会因与其他原子或分子接触而改变。

罗伯特·马利肯 (Robert S. Mulliken) 使用电子亲和力列表来开发原子的电负性标度，等于电子亲和力和电离势的平均值。 其他使用电子亲和力的理论概念包括电子化学势和化学硬度。 另一个例子，一个分子或原子的电子亲和力比另一个分子或原子的正值通常称为电子受体，正值较小的称为电子供体。 它们一起可能会发生电荷转移反应。

要正确使用电子亲和力，必须跟踪符号。 对于任何释放能量的反应，总能量的变化ΔE为负值，该反应称为放热过程。 几乎所有非惰性气体原子的电子捕获都涉及能量的释放，因此是放热的。 Eea 表中列出的正值是数量或大小。 释放能量定义中释放的词为 ΔE 提供负号。 将 Eea 误认为能量变化 ΔE 会引起混淆，在这种情况下，表中列出的正值将用于吸热过程而不是放热过程。 两者之间的关系是Eea = −ΔE(attach)。

但是，如果分配给 Eea 的值为负，则负号表示方向反转，并且需要能量来连接电子。 在这种情况下，电子捕获是一个吸热过程，并且 Eea = −ΔE(attach) 的关系仍然有效。 负值通常出现在捕获第二个电子时，但也出现在氮原子上。

连接电子时计算 Eea 的常用表达式是

Eea = (Einitial − Efinal)attach = −ΔE(attach)

该表达式确实遵循约定 ΔX = X(final) − X(initial)，因为 −ΔE = −(E(final) − E(initial)) = E(initial) − E(final)。

等效地，电子亲和力也可以定义为从原子中分离电子所需的能量，同时它持有一个过剩电子，从而使原子成为负离子，即该过程的能量变化

X− → X + e−

如果正向和反向反应采用同一张表，没有转换符号，必须注意将正确的定义应用于相应的方向，附着（释放）或分离（需要）。 由于几乎所有的分离（需要+）表中所列的能量，所以那些分离反应是吸热的，或ΔE(分离)＞1。 0。

Eea = (Efinal − Einitial)detach = ΔE(detach) = −ΔE(attach)。

尽管 Eea 在整个元素周期表中变化很大，但还是出现了一些模式。 通常，非金属比金属具有更正的 Eea。 阴离子比中性原子更稳定的原子具有更大的 Eea。 氯xxx烈地吸引额外的电子； 氖最弱地吸引额外的电子。 惰性气体的电子亲和力尚未得到最终测量，因此它们可能具有也可能不具有轻微的负值。

在到达第 18 组之前，Eea 通常会在周期表中的一个周期（行）内增加。

这是由原子的价壳层填充引起的； 第 17 族原子在获得电子时比第 1 族原子释放更多的能量，因为它获得了填充的价壳，因此更稳定。 在第 18 族中，价壳是满的，这意味着添加的电子不稳定，往往会很快被弹出。

与直觉相反，Eea 在元素周期表的大多数列中向下移动时并没有减少。 例如，Eea 实际上在第 2 组数据的列下降时持续增加。 因此，电子亲和力遵循与电负性相同的左右趋势，而不是上下趋势。

以下数据以 kJ/mol 为单位引用。

分子的电子亲和力是其电子结构的复杂函数。例如苯的电子亲和力是负的，萘也是负的，而蒽、菲和芘的电子亲和力是正的。