Сродство к электрону

СРОДСТВО К ЭЛЕКТРОНУ частицы (молекулы, атома, иона), миним. энергия А, необходимая для удаления электрона из соответствующего отрицат. иона на бесконечность. Для частицы X сродство к электрону относится к процессу:

Сродство к электрону равно энергии ионизации E отрицат. иона X^-(первому потенциалу ионизации U₁, измеряется в эВ). По аналогии с потенциалом ионизации различают первое и второе сродство к электрону, а также вертикальное и адиабатическое сродство к электрону многоатомной частицы. Термодинамич. определение сродства к электрону-стандартная энтальпияр-ции (1) при абс. нуле т-ры:

= АN_А (N_А~постоянная Авогадро).

Надежных эксперим. данных по сродству к электрону атомов и молекул до сер. 60-х гг. 20 в. практически не существовало. В настоящее время использование равновесных методов получения и исследования отрицат. ионов позволило получить первые сродства к электрону для большинства элементов периодич. системы и неск. сотен орг. и неорг. молекул. Наиб. перспективные методы определения сродства к электрону-фотоэлектронная спектроскопия (точность + 0,01 эВ) и масс-спектрометрич. исследование равновесий ионно-молекулярных реакций. Квантовомех. расчеты сродства к электрону аналогичны расчетам потенциалов ионизации. Наилучшая точность для многоатомных молекул составляет 0,05-0,1 эВ.

Наибольшим сродством к электрону обладают атомы галогенов. Для ряда элементов сродство к электрону близко к нулю или меньше нуля. Последнее означает, что для данного элемента устойчивого отрицат. иона не существует. В табл. 1 приведены значения сродства к электрону атомов, полученные методом фотоэлектронной спектроскопии (работы У. Лайнебергера с сотрудниками).

Сродство к электрону молекул составляет, как правило, От 0 до 4 эВ (табл. 2).

Обнаружены молекулы с очень высокими значениями сродства к электрону-гекса-, пента- и тетрафториды переходных металлов. Наибольшим из известных в настоящее время значений сродства к электрону обладает PtF₆ (7,00 b 0,35 эВ).

Сродство к электрону определяет окислит. способность частицы. Молекулы с высокими значениями сродства к электрону-сильные окислители. С их помощью были получены хим. соед. благородных газов, соед. внедрения в графите.

Существование многозарядных (Двух- и более) многоатомных отрицат. ионов в основном состоянии в газовой фазе до сих пор экспериментально не подтверждено. Возможен лишь квантовомех. расчет или расчет по циклу Борна-Габера второго или более высокого сродства к электрону для молекул. Для ряда молекул второе сродство к электрону, полученное таким способом, является существенно положительным (PtF₆ 3,8 эВ, CrF₆ 2,44 эВ).

Лит.: Christophoroit А., McCorkle D., Christophorou L., "Electron-Mob Interactions and Their'Applications", 1984, v. 2, p. 423-641; Hotop H., Lineberger W.C., "Phys. Chem. Ref. Data", 1985, v. 14, № 3, p. 731-50.

М. В. Коробов.