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Vidéo question :: Expliquer la différence d’affinité électronique entre l’azote et le phosphore Chimie • Deuxième secondaire

Le tableau montre la première et la deuxième affinités électroniques des atomes d’azote et de phosphore. Pourquoi la variation d’énergie entre les deux affinités électroniques est-elle plus faible pour les atomes de phosphore que pour les atomes d’azote ? [A] Un atome de phosphore a moins d’électrons dans sa couche de valence qu’un atome d’azote, et il y a donc moins de répulsion lors de l’ajout d’électrons. [B] La plus grande taille d’un atome de phosphore entraîne moins de répulsion des électrons lorsque le premier et le deuxième électron sont ajoutés, par rapport à l’atome d’azote plus petit. [C] Les électrons ajoutés sont placés plus près du noyau dans un atome de phosphore, et ils subissent donc une plus forte attraction du noyau. [D] Lorsqu’un électron est ajouté, l’atome de phosphore obtient une sous-couche p à moitié remplie avec trois électrons, ce qui n’est pas le cas pour un atome d’azote.

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Transcription de la vidéo

Le tableau montre la première et la deuxième affinités électroniques des atomes d’azote et de phosphore. Pourquoi la variation d’énergie entre les deux affinités électroniques est-elle plus faible pour les atomes de phosphore que pour les atomes d’azote ? (A) Un atome de phosphore a moins d’électrons dans sa couche de valence qu’un atome d’azote, et il y a donc moins de répulsion lors de l’ajout d’électrons. (B) La plus grande taille d’un atome de phosphore entraîne moins de répulsion des électrons lorsque le premier et le deuxième électron sont ajoutés, par rapport à l’atome d’azote plus petit. (C) Les électrons ajoutés sont placés plus près du noyau dans un atome de phosphore, et ils subissent donc une plus forte attraction du noyau. Ou (D) lorsqu’un électron est ajouté, l’atome de phosphore obtient une sous-couche p à moitié remplie avec trois électrons, ce qui n’est pas le cas pour un atome d’azote.

Dans cette question, nous devons identifier la raison pour laquelle la première et la deuxième affinités électroniques du phosphore et de l’azote diffèrent. Libérons de l’espace à l’écran pour discuter de ces différences.

Cette question traite de l’affinité électronique, qui est la quantité d’énergie libérée lorsqu’un électron est ajouté à un atome neutre à l’état gazeux pour former un ion négatif. Elle est généralement mesurée en kilojoules par mole. Elle peut être abrégée en 𝐸 ae. Lorsque l’affinité électronique est positive, de l’énergie est libérée. Cela signifie que la variation d’enthalpie est négative et que le processus d’ajout d’un électron est exothermique.

Inversement, lorsque l’affinité électronique est négative, l’énergie doit être absorbée et le processus est endothermique avec une variation d’enthalpie positive. Pour l’azote, la première et la deuxième affinités électroniques sont négatives et ce sont donc des processus endothermiques, qui nécessitent l’absorption d’énergie de l’environnement pour que les électrons soient ajoutés à l’atome, tandis que pour le phosphore, la première affinité électronique est exothermique et la deuxième est moins endothermique que celle de l’azote.

Si nous localisons l’azote et le phosphore dans le tableau périodique, nous constaterons qu’ils se trouvent tous les deux dans le groupe 15, l’azote dans la deuxième période et le phosphore dans la troisième période. Cela signifie que le phosphore a plus de couches d’électrons occupées que l’azote. Donc, l’azote aura un rayon atomique plus petit. Cela signifie que les électrons sont plus proches les uns des autres. Ainsi, il y a plus de répulsion envers l’électron ajouté et plus d’énergie est nécessaire pour que ce processus se produise.

C’est le contraire pour le phosphore, où les électrons et la charge négative sont plus dispersés dans un rayon atomique plus grand. Il y a moins de répulsion envers l’électron ajouté et le processus nécessite moins d’énergie. Cela est vrai pour le premier et le deuxième électrons ajoutés.

Avec ces informations, examinons les choix de réponses.

Nous pouvons voir que seul un choix de réponse mentionne la grande taille du phosphore qui entraîne moins de répulsion envers les électrons ajoutés. Le choix de réponse (B) est correct. Ainsi, la raison pour laquelle la variation d’énergie entre les deux affinités électroniques est plus faible pour les atomes de phosphore que pour les atomes d’azote est le choix de réponse (B). La plus grande taille d’un atome de phosphore entraîne moins de répulsion des électrons lorsque le premier et le deuxième électron sont ajoutés, par rapport à l’atome d’azote plus petit.

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