化学徒の備忘録

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【図で解説】イオン化エネルギーと電子親和力の違い

イオン化エネルギー

イオン化エネルギーは原子のうちの最外殻 (一番外側) の電子が原子の電子軌道から離れ自由電子になるために必要なエネルギーである。

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上の図はイオン化エネルギーを受け取ったときの軌道の様子を表したエネルギー図である。エネルギー図は上のほうがエネルギーが高いということだけわかれば、読み解くことができる。

原子の最外殻に存在する電子はイオン化エネルギーを受け取ると自由電子 + 陽イオン(原子から電子が一つ抜けたイオン)になる。

この図からイオン化エネルギーは電子を一つ引き抜くために必要なエネルギーということが理解できる。

電子親和力

電子親和力は自由電子が、原子の最外殻に入ったときに放出されるエネルギーである。

 

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上の図はイオン化エネルギーを受け取ったときの軌道の様子を表したエネルギー図である。エネルギー図は上のほうがエネルギーが高いということだけわかれば、読み解くことができる。

自由電子は最外殻に入ると、低いエネルギー準位 (安定に)なる。そのため、余分なエネルギーが放出される。この余分なエネルギーが電子親和力である。原子が自由電子を受け取ると電子親和力 + 陰イオン (原子に電子が一つ増えたイオン) になる。

この図から電子親和力は原子が電子を受け取ったときに放出されるエネルギーということが理解できる。

イオン化エネルギーと電子親和力の違い

まとめると

イオン化エネルギー:原子が電子を放出する (エネルギー図の上に行く) ために与えるエネルギー

電子親和力:原子が電子を受け取った (エネルギー図の下にいく) ときに放出されるエネルギー

という同じエネルギーでも与える (加える) エネルギー放出される (出てくる) エネルギーかという違いがある。