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Vidéo de question : Identifier le signe de la variation d’énergie de deuxième affinité électronique Chimie

L’équation X⁻(g) + e⁻ ⟶ X²⁻(g) décrit la deuxième affinité électronique pour un élément X. Ce processus entraînera-t-il une variation d’énergie positive ou négative ?

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Transcription de vidéo

L’équation où un ion chargé un moins gazeux plus un électron produit un ion chargé deux moins gazeux représente la deuxième affinité électronique d’un élément. Ce processus entraînera-t-il une variation d’énergie positive ou négative ?

Cette question concerne la deuxième affinité électronique. La deuxième affinité électronique est définie comme l’énergie libérée par mole quand un ion un moins gagne un électron et devient un ion deux moins. Pour appliquer cette équation générale à une situation spécifique, considérons l’équation où un ion oxygène un moins gagne un électron pour devenir un ion oxygène deux moins. La deuxième affinité électronique de l’oxygène est de moins 844 kilojoules par mole. En d’autres termes, en effectuant cette réaction, moins 844 kilojoules par mole sont libérées.

Cette question ne concerne pas l’énergie libérée, mais spécifiquement la variation d’énergie, il faut donc se pencher plus attentivement sur le signe. Si une quantité négative d’énergie est libérée, on rencontre un double négatif. C’est une autre manière de dire que de l’énergie est absorbée. S’il y a une absorption d’énergie, le niveau d’énergie du système augmente. En d’autres termes, la variation d’énergie dans le système est positive. La bonne réponse est donc une variation d’énergie positive.

Pour mieux comprendre la différence entre une variation d’énergie positive et négative, on peut examiner la formation d’un ion O1-. Cette équation, où un électron est ajouté à un atome neutre, représente la première affinité électronique de l’oxygène. Cette valeur est positive, et vaut 141 kilojoules par mole. Encore une fois, il s’agit de la quantité d’énergie libérée lorsque cet ion se forme. Puisqu’une quantité positive d’énergie est libérée, il n’y a pas ici de double négatif. On peut simplement dire que de l’énergie est libérée. Lorsque de l’énergie est libérée par le système, la quantité d’énergie du système diminue. En d’autres termes, il y a une variation d’énergie négative.

Pour la première affinité électronique de l’oxygène et celle de nombreux autres éléments, la variation d’énergie est donc négative. Cependant, la deuxième affinité électronique de l’oxygène, et en fait la deuxième affinité électronique de tout autre élément, implique une variation d’énergie positive.

Comment s’explique cette différence ? Eh bien, pour la deuxième affinité électronique, on combine deux particules chargées négativement, l’ion et l’électron. Comme ils portent tous les deux une charge négative, ils se repoussent. Cette répulsion est vaincue par l’énergie ajoutée au système lors d’une variation d’énergie positive. En d’autres termes, le système doit absorber de l’énergie afin de rassembler ces deux particules.

Déterminer la deuxième affinité électronique de l’oxygène ou de tout autre élément confirme que la quantité d’énergie libérée est négative, ce qui entraîne une variation d’énergie positive. Alors, ce processus entraînera-t-il une variation d’énergie positive ou négative ? Il entraînera une variation d’énergie positive.

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