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Vidéo de question : Identifier le métal de transition ayant l'affinité électronique la plus faible Chimie

Voici la configuration électronique des électrons de valence d de trois métaux de transition de la première rangée. Quel atome de métal de transition devrait avoir l'affinité électronique la plus faible ?

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Transcription de vidéo

Voici la configuration électronique des électrons de valence d de trois métaux de transition de la première rangée. Quel atome de métal de transition devrait avoir l'affinité électronique la plus faible ?

L’affinité électronique représente la mesure de l’énergie libérée lorsqu’un électron est ajouté à un atome neutre à l’état gazeux pour former un ion négatif. Elle est représentée par E ae et elle est généralement mesurée en kilojoules par mole d’atomes. Une valeur d’affinité électronique positive signifie que de l’énergie est libérée. Une valeur d’affinité électronique négative signifie que de l’énergie doit être fournie pour ajouter un électron. Nous devons identifier la valeur d’affinité électronique la plus faible entre trois métaux de transition, le vanadium, le manganèse et le fer.

Le métal de transition avec l’affinité électronique la plus faible aura davantage besoin d’énergie pour ajouter un autre électron à sa couche de valence. Ce processus aura une variation d’enthalpie positive, ce qui signifie qu’il s’agit d’un processus endothermique.

Examinons la tendance générale de l’affinité électronique sur le tableau périodique. En général, les valeurs d’affinité électronique augmentent de gauche à droite sur une période du tableau périodique. En effet, lorsque nous allons de gauche à droite sur une période, le nombre de couches électroniques demeure identique. Par contre, le nombre de protons présents dans le noyau augmente. L’attraction électrostatique entre le noyau de plus en plus positif et les électrons de valence augmente. Cela provoque une diminution du rayon atomique.

En général, un électron nouvellement ajouté est davantage attiré par le noyau lorsque l'atome est plus petit. Nous pouvons constater que les trois métaux mentionnés dans la question font partie de la période 4. En tenant seulement compte de cette tendance, nous pouvons supposer que le vanadium a l'affinité électronique la plus faible, et que le fer a la plus grande. Nous constatons toutefois que la tendance générale n'est pas suffisante pour expliquer les différences d’affinité électronique entre ces trois métaux. Nous devons également considérer leurs configurations électroniques.

Le manganèse a une configuration très favorable avec une sous-couche d à moitié remplie. Il est si difficile de former un anion manganèse en ajoutant un sixième électron à la sous-couche d que ce processus ne libère pas d’énergie, mais en demande. Le manganèse a une affinité électronique négative et l’ajout d’un électron au manganèse est un processus très endothermique.

Par conséquent, le métal de transition qui a l’affinité électronique la plus faible est le manganèse.

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