窒素の電子親和力

質問

（第一）電子親和力って，電子を１個取り入れたときにに放出されるエネルギーのことですよね．某高校化学参考書によると，「希ガス元素や２族元素はns2，np6の電子配置であるので最外殻電子がほとんど球対称に分布していて，原子に近づいた電子が原子核から引力と他の最外殻電子から受ける反発力はほぼ等しく，電子親和力はほぼ０になる．」と説明されています．これはなるほどといった感じなのですが，では窒素の電子親和力は何故微妙にマイナス（約-１eVと載っています）になるのでしょうか？窒素を挟む炭素，酸素はそのようなことはないですよね．一応電子配置で考えてみたのですが・・・．どうか教えてください．よろしくお願いします！（できればＭｎのそれがほぼ０になる理由もお願いします）

回答No.1

rj- · ベストアンサー

窒素の電子配置は1s^2,2s^2,2p^3です。
つまり、p軌道3つ(p_x,p_y,p_z)すべてに1つずつ電子がうまっている状態になっています。
ns^2,np^6の状態(球対称)が閉殻構造で安定であるのと同様に、このp軌道に1つずつ配置されている状態p^3(球対称)を半閉殻構造といい、これも安定なのです。
したがって、安定な状態へ外部から電子を加えれば、全体として不安定化すなわち電子親和力がマイナスの値をとるようになるのです。

同様にマンガンは10個あるd軌道のうち5個がうまっており、これも半閉殻構造であるため安定です。

半閉各構造が安定な理由は、Hund(フント)の規則で説明することができます。

お礼

なるほど．フントの法則というのはあまりよくわかりませんが窒素の電子親和力がマイナスである理由がなんとなくわかった気がします．
僕もＨＰで色々調べてみたのですが，半閉殻構造や閉殻構造をとっている元素に対しては電子親和力が定義されていないと書いているＨＰが多いですね．何かこれって間違っている気がするなぁ．