아래는 electron affinity에 대한 강의 노트입니다. 각 항목에 대해서 설명하실 수 있으면 됩니다.
1) electron affinity는 주기성(periodicity)이 다른 항목에 비해 떨어집니다. 학생이 말씀하시는 것이 effective nuclear force에 해당하는 개념이니 옳은 설명으로 볼 수 있습니다.
2) 하지만 같은 주기에서 이러한 경향이 잘 맞지 않는 것이 있습니다. 예외는 우리가 만들어놓은 규칙체계에서 벗어난 것이지 자연이 원래 예외인 것은 없습니다. 즉 우리는 현상을 설명하며 우리가 일반적으로 관찰할 수 있는 경향에서 벗어나면 예외라고 할 뿐이지요
1A to 2A의 경우 2A의 경우가 effective nuclear force(charge)가 더 크므로 전자를 더 잘 받아들일 것 같지만 2A에 속하는 element는 전자가 추가될 때 p오비탈에 전자가 들어갑니다. 이는 ionization energy에서 2A보다 3A의 이온화 에너지가 더 작은 것과 이유가 같습니다. 2A보다 3A의 이온화 에너지가 작았던 이유는 3A부터는 p오비탈에 전자가 들어가기 시작하고 따라서 s 오비탈까지 전자가 채워지는 2A element에 비해 높은 에너지인 p오비탈에 전자가 채워지기 때문에 불안정해진다고 하였습니다. electron affinity의 경우 2A element에 추가로 전자가 채우지면 마치 3A의 전자배치와 같아지므로 1A에 전자를 채운 2A의 electron configuration에 비해 불안정해지기 때문입니다.
Be에서 전자가 채워지면 (1s2)(2s2)(2p1)이 되므로 불안정한 것이구요 이는 오비탈의 에너지로 설명한 것입니다.
electron repulsion은 4A와 5A의 electron affinity에서 비교하는 것입니다.
ionization energy에서 5A보다 6A가 작습니다. 예를 들어 N과 O의 경우 N의 2p 오비탈의 전자는 모두 single이므로 Hund's rule에 의해 안정하지만 O는 전자가 짝짓게 되면서 반발이 생긴다는 것입니다.
이와 같은 이유로 4A에 전자가 채워지면 5A와 같은 전자배치이고 5A에 전자가 채워지면 6A와 같은 전바배치이므로 4A의 electron affinity가 5A보다 크게 나타납니다.
3) 비록 nonmetallity는 F가 Cl보다 크지만 전자를 첨가할 때 F는 껍질이 작아 반발력도 무시할 수 없어 Cl이 더 electron affnity가 더 크게 나타납니다.
다시 정리하면
electron affinity는 periodicity가 다른 항목보다 떨어지므로 같은 주기에서 같은 족에서 일반적으로 비교하는 것 이외의 상황이 더 많고 이를 이해할 수 있으면 되겠습니다.