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Alt 28.10.2005, 08:53   #1   Druckbare Version zeigen
flosen  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 10
Wo kommt die negative Elektronenaffinität her?

Hallo da!

Folgendes zur Elektronenaffinität:

Am Beispiel von NaCl stelle ich mir das folgendermaßen vor:

Na besitzt 11 e-, das Valenzelektron befindet sich im Orbital 3s. Dieses wird abgegeben, damit ist 3s unbesetzt und Energie wird in Form von Ionisierungsenergie frei (immer negativ!). Soweit klar, da ja ein energiereiches Orbital nun nicht mehr besetzt ist...

Aber:

Cl besitzt 17 e-, die Valenzelektronen sitzten in den Orbitalen 3s (2 * e-) und in 3p (5 * e-). Nun nimmt es das Elektron von Na auf und setzt es in das 3pz Orbital. Somit ist das 3p-AO vorllständig besezt.

Intuitiv verständlich ist, dass nun der Edelgaszustand erreicht ist, somit Energie in Form von Elektronenaffinität (also negativ) frei wird. Aber woher stammt die Energie?? Es wurde ja nur ein einfach besetztes Orbital (3pz) mit einem zweiten Elektron besetzt.

Wenn ich dagegen Edelgase betrachte und deren Elektronenbesetzungen im Orbitalmodell erscheit mir einsichtig, dass ein energetisch höher liegendes Orbital besetzt werden müsste um weitere Elektronen aufzunehmen, somit die Elektronenaffinität von Edelgasen sehr hoch ist....

Es gibt da so einen schlauen Satz der sagt, dass die Masse eines Atoms stets geringer ist, als die Masse seiner Elementarteilchen. Die Differenzmasse wird nach E= mc^2 abgestrahlt. Kommt hier die Elektronenaffinität her? Oder gilt dieses Satz bei Ionen schon rein garnicht?

Oder hab ich garnix kapiert?

Vielen Dank für Hilfe!

Flo

EDIT: Inzwischen habe ich gelesen Ionisierungsenergie ist immer positiv... Irgendwie hab ich den ganzen Semon nicht so gecheckt!... :-( Kann mir jemand die Zusammenhänge erklären?

Geändert von flosen (28.10.2005 um 09:14 Uhr)
flosen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.10.2005, 09:41   #2   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.862
AW: Wo kommt die negative Elektronenaffinität her?

Zitat:
Zitat von flosen
Hallo da!

Folgendes zur Elektronenaffinität:

Am Beispiel von NaCl stelle ich mir das folgendermaßen vor:

Na besitzt 11 e-, das Valenzelektron befindet sich im Orbital 3s. Dieses wird abgegeben, damit ist 3s unbesetzt und Energie wird in Form von Ionisierungsenergie frei (immer negativ!). Soweit klar, da ja ein energiereiches Orbital nun nicht mehr besetzt ist...
Ist leider völig falsch. Ionisierung eines Atoms kostet immer Energie. Die IE ist immer positiv.
Zitat:
Aber:

Cl besitzt 17 e-, die Valenzelektronen sitzten in den Orbitalen 3s (2 * e-) und in 3p (5 * e-). Nun nimmt es das Elektron von Na auf und setzt es in das 3pz Orbital. Somit ist das 3p-AO vorllständig besezt.

Intuitiv verständlich ist, dass nun der Edelgaszustand erreicht ist, somit Energie in Form von Elektronenaffinität (also negativ) frei wird. Aber woher stammt die Energie?? Es wurde ja nur ein einfach besetztes Orbital (3pz) mit einem zweiten Elektron besetzt.
Die Energiefreisetzung stammt daher, dass ein freies Elektron (unendlich weit vom Atom entfernt, also mit 0 potentieller Energie in Bezug auf dieses Atom) eingefangen worden ist und nun seine Energie im elektrostatischen Feld des Atomkerns verringert hat (es hat nun eine negative Gesamtenergie). Die Differenenz ist das, was als EA frei wird.
Zitat:
Es gibt da so einen schlauen Satz der sagt, dass die Masse eines Atoms stets geringer ist, als die Masse seiner Elementarteilchen. Die Differenzmasse wird nach E= mc^2 abgestrahlt. Kommt hier die Elektronenaffinität her? Oder gilt dieses Satz bei Ionen schon rein garnicht?
Das bezieht sich auf den Massendefekt, d.h. den Massenunterschied zwischen der Summe der freien, ungebundenen Nukleonen und dem entsprechenden Atomkern. Letzterer ist leichter, die Differenz stellt die Kernbindungsenergie nach deiner berühmten Gleichung dar. Das ist aber nur für die Stabilität des Atomkerns ausschlaggebend, nicht für Ionisierungsvorgänge oder chemische Bindung allgemein....Da ist der Atomkern irrelevant.

lg
ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.10.2005, 12:22   #3   Druckbare Version zeigen
flosen  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 10
AW: Wo kommt die negative Elektronenaffinität her?

...
sehe ich es also richtig,

dass die Ionisierungsenergie (stets positiv) dafür aufgebracht werden muss das e- aus dem Einzugsbereich des postiven Atomkerns zu befördern?

d.h. die Ionisierungsenergie genauso hoch ist wie die potentielle Energie, die frei werden würde, wenn das e- vom Einzugsbereich des positiven Atomkerns wieder das energieärmste freie Orbital besetzt hat?

und andersrum: die Elektronenaffinität wird frei wenn ein Elektron in den Einzugsbereich des Atomkerns kommt, somit an potentieller Energie in Bezug auf diesen Atomkern gewinnt und diese soweit abgibt, bis es das energieärmste freie Orbital besetzt hat?

danke für den nachhilfeunterricht!

PS: Falls ich das jetzt richtig kappiert habe, in welchen Fällen ist die Elektronenaffinität dann positiv?
flosen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.10.2005, 12:50   #4   Druckbare Version zeigen
Muzmuz  
Mitglied
Beiträge: 5.976
AW: Wo kommt die negative Elektronenaffinität her?

naja, elektronegativität und ionisierungsenergie sagen nicht das selbe aus
ionisierungsenergie ist die energie, die aufgebracht werden muss, um das betrachtete elektron vollständig aus dem atom zu entfernen (soweit wars richtig)
die elektronegativität ist eher als kraft zu sehen, mit der das elektron am atom "klebt"
zwar sagt uns der hausverstand, dass je größer die kraft ist, desto größer auch die energie sein muss, um der kraft entgegenzuwirken (E=F*s), jedoch zum veranschaulichen ein beispiel:

auf einem tisch liegt ein eisenstück
halte ich darüber einen starken magneten, dann bewegt sich das eisenstück entgegen der erdanziehung in richtung magnet

die kraft, die der magnet auf das eisenstück ausübt ist also größer als die gravitationskraft der erde

umgekehrt aber, muss ich weniger energie aufbringen, um das eisenstück aus dem wirkungsbereich des magneten zu bringen als es aus dem gravitationsfeld der erde zu heben
das integral E=integr(F*ds) ist beim magneten kleiner wegen der raschen abnahme von F (in 1 meter entfernung ist die wirkung nahezu 0), beim gravitationsfeld der erde nimmt F viel langsamer ab, was zu einem größeren integral und so mit höheren energie führt

dass beides nicht das selbe ist, ist auch durch vergleich der werte ersichtlich
nicht immer bedeutet höhere (1.) ionisierungsenergie höhere elektronegativität

für eine grobe abschätzung dürfte der zusammenhang aber reichen

lg,
Muzmuz
Muzmuz ist offline   Mit Zitat antworten
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