Энергия сродства
Термин «энергия сродства» (также электронное сродство или протонное сродство) может относиться к двум процессам: сродству атома или молекулы к электрону, либо сродству анионов или молекул к протону.
- Энергия сродства атома к электрону — энергия,
которая выделяется (положительное сродство) или поглощается
(отрицательное сродство) при присоединении к атому электрона с
образованием аниона. Измеряется в электронвольтах (эВ) на атом, молекулу
или ион, а также в килокалориях на грамм-атом (ккал/г·атом).
- Пример: У лития (Li) сродство равно 0,52 эВ, у натрия (Na) — 0,22 эВ; наибольшие значения у галогенов: фтор (F) — 3,58 эВ, хлор (Cl) — 3,81 эВ.
- Атомы с неспаренными электронами при присоединении одного электрона демонстрируют положительное сродство, а при присоединении двух и более — суммарно отрицательное. Атомы со всеми спаренными электронами (например, благородные газы) характеризуются отрицательным сродством к электрону.
Значение энергии сродства к электрону, наряду с потенциалами ионизации, позволяет судить о характере взаимодействия атомов друг с другом.
- Энергия сродства аниона или молекулы к протону — энергия, обычно положительная, выделяемая при присоединении протона. Данная величина количественно выражает такие качественные химические понятия, как сила кислоты: чем меньше сродство к протону, тем выше сила кислоты (поскольку диссоциация в растворе происходит легче).
Современный контекст
В современных научно-образовательных источниках (начиная с 2010-х годов) значения энергии сродства к электрону и протону уточнены с помощью квантово-химических расчётов и высокоточных экспериментов. Например, для щелочных металлов и галогенов данные могут варьироваться в пределах ±0,01–0,02 эВ в зависимости от изотопного состава и метода измерения (фотоэлектронная спектроскопия, масс-спектрометрия). Рекомендуется обращаться к базам данных, таким как NIST Chemistry WebBook (2023), для актуальных значений.