이온화 에너지와 전자친화도

이온화 에너지와 전자친화도

 

 

이온화 에너지와 전자친화도는 모두 중성 상태의 기체 원자에서 전자의 이동과 에너지의 상관관계를 나타낸 개념입니다. 또한 두 개념 모두 주기율표에서 특정한 경향성을 나타낸다는 공통점이 있습니다. 다르면서도 비슷해 서로 헷갈리기 쉬운 이 두 개념의 공통점과 차이점에 대해 조금 더 자세히 알아보겠습니다.

 

이온화 에너지 (Ionization energy)

 

이온화 에너지는 기체상태의 중성원자에 대해 전자를 제거하기 위해 필요한 에너지의 양을 나타냅니다. 전자를 완전히 제거하기 위해서는 전자와 원자핵 사이의 정전기적 인력이 없도록 무한한 거리에서 전자를 제거하는 것을 의미하며 제거되는 전자의 수에 따라 1차, 2차, 3차 이온화 에너지 등으로 명명됩니다. 이온화 에너지는 주기율표상에서 오른쪽, 위쪽으로 갈수록 커지는 경향이 있습니다. 대체로 전자와 원자핵 사이의 정전기적 인력은 원자 반경이 작을수록 커지기 때문입니다.

 

이온화 에너지의 정의와 경향

 

전자친화도 (Electron affinity)

 

전자친화도는 기체 상태의 중성 원자가 전자를 얻고 음이온으로 하전될 때 방출 또는 생성되는 에너지를 의미합니다. 이온화 에너지는 실험적으로 정밀하게 측정이 가능하지만 전자친화도는 측정하기가 쉽지 않습니다. 또한 전자 친화도는 이온화 에너지보다 작은 값을 가지며 양의 값과 음의 값을 모두 가질 수 있습니다. 헬륨과 같은 비활성 기체들은 이미 안정화된 상태이기 때문에 전자를 얻기 위해서는 에너지를 방출하는 것이 아니라 오히려 필요하며 알칼리 토금속 같은 원소들 또한 전자를 얻는 것을 선호하지 않기 때문에 전자의 획득을 위해서는 에너지가 필요합니다. 대체로 전자친화도 또한 주기율표에서 오른쪽, 그리고 위쪽으로 갈수록 증가하는 경향이 있습니다.

 

전자친화도(Electron Affinity)의 뜻과 개념

 

이온화 에너지와 전자친화도의 유사점

 

1. 이온화 에너지와 전자친화도 모두 에너지 단위로 나타낼 수 있음

 

2. 두 개념 모두 주기율표에서 유사한 경향성을 보임

 

3. 이온화 에너지와 전자친화도 값은 대상 원자의 전자 배치에 따라 달라짐

 

이온화 에너지와 전자친화도의 차이점

 

1. 이온화 에너지는 중성 원자에서 전자를 제거하는데, 즉 양이온을 만드는 데 필요한 에너지의 양 나타냄. 이와 반대로 전자친화도는 중성 원자에 전자가 추가할 때, 즉 음이온들 만들 때 방출하는 에너지의 양을 나타냄

 

2. 이온화 에너지는 필요한 에너지를, 전자친화도는 방출되는 에너지를 기준으로 표현함

 

3. 이온화 에너지는 양의 값을 가지지만 전자친화도는 양의 값과 음의 값을 모두 가질 수 있음

 

4. 전자친화도는 이온화 에너지보다 작은 값을 가짐

 

5. 전자친화도는 정확하게 측정하기가 쉽지 않음