【質問】化学(高校):F と Cl で、電子親和力と陰イオンのなりやすさが逆の関係なのはなぜですか?

〔質問〕
フッ素と塩素で、電子親和力と陰イオンのなりやすさが逆の関係なのはなぜですか?
〔回答〕
原理が異なるためで、
電子親和力の方は「Cl の方がM殻という比較的広い空間に電子を投入することで、電子同士の反発が起こりにくく(=より安定)、その分、不要なエネルギーもより多く放出される」ため、
陰イオンのなりやすさの方は「F の方が、Cl より原子核がむき出しのため、電子を引き付けやすい」ため、です。
〔詳細〕
電子親和力は原子に電子を与えたときに放出されるエネルギーのことで、陰イオンになって安定になるほど値が大きくなります(自分でエネルギーを抱えておく必要がなくなるため、放出される、というイメージ)。
F の場合、L殻という小さい空間の中に電子を追加することで、電子同士の反発が生じやすい一方、
Cl の場合はそれよりも広い空間に追加するため、比較的穏やかな状態でいます。
穏やかということはそれだけ安定していることを意味し、自分でエネルギーを抱える必要がないため、より多くのエネルギーを放出することになります

一方、陰イオンのなりやすさの話(酸化還元の話)は「いかに相手から電子を引っ張ってくるか」という、いわば磁力のようなイメージの話で、原子核が比較的むき出しになっている F の方が電子を引き付けやすい、というものです

※ どちらも原子としての話です

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

 
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