Techniklexikon

Elektronenaffinität

Chemie, Physikalische ChemieOberflächen- und Grenzflächenphysik, im Atom: die Energie, die bei Zugabe eines Elektrons zu einem neutralen Atom frei wird. Die Elektronenaffinität beschreibt die Neigung eines Elementes, Anionen zu bilden; sie ist massgeblich für die Art der Bindung zwischen zwei Atomen. Atome mit hoher Elektronenaffinität gehen Ionenbindungen mit Atomen kleiner Ionisierungsenergie ein, wenn dadurch insgesamt ein Energiegewinn auftritt. Klassisches Beispiel dafür ist das NaCl (Elektronenaffinität von Cl: 3,71 eV, Ionisierungsenergie von Na 5,14 eV, Energiegewinn durch elektrostatische Anziehung: 4,51 eV, d.h. insgesamt entsteht durch die Ionenbindung ein Energiegewinn von 3,08 eV). Die Elektronenaffinität ist durch die Elektronenkonfiguration bestimmt; sie nimmt im Periodensystem der Elemente von rechts oben nach links unten ab. Halogene haben die grössten Elektronenaffinitäten. Das hängt damit zusammen, dass sie durch Aufnahme nur eines Elektrons Edelgaskonfiguration erreichen. Die Elektronenaffinitäten der Alkalimetalle sind dagegen sehr niedrig. Zusammen mit der Ionisierungsenergie bildet die Elektronenaffinität die Grundlage zur Berechnung der Elektronegativität nach Pauling.Im Halbleiter ist die Elektronenaffinität als Energiedifferenz zwischen Leitungsbandkante an der Oberfläche und Vakuumniveau definiert.

 

Elektronenaffinitäten c verschiedener Elemente in Elektronenvolt [eV].

bottom:solid black 1.1pt;border-right: none;mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-left-alt:solid black .75pt; mso-border-bottom-alt:solid black 1.1pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Element	bottom:solid black 1.1pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black 1.1pt; mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Elektronenaffinität c in eV
Wasserstoff	0,747
Fluor	3,45
Chlor	3,71
Brom	3,36
Iod	3,06
Sauerstoff	1,47
Lithium	0,54
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none;mso-border-left-alt:solid black .75pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Natrium	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 0,74

Elektronenaffinität: Änderung der Gesamtenergie () in Abhängigkeit von der Partialladung für Fluor und Chlor.