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Laquelle des équations suivantes illustre correctement la première affinité électronique d’un atome ? (A) Un ion gazeux négatif plus un électron produit un atome gazeux. (B) Un ion gazeux négatif produit un atome gazeux plus un électron. (C) Un atome gazeux plus un électron produit un ion gazeux négatif. (D) Un atome gazeux produit un ion gazeux positif plus un électron. Ou (E) un atome gazeux plus un atome gazeux produit un ion gazeux positif et un ion gazeux négatif.
Il s'agit d'une question portant sur l’affinité électronique. L’affinité électronique est définie comme étant l’énergie libérée par mole d’atomes lorsqu’un électron est ajouté à un atome neutre à l’état gazeux pour former un ion négatif. Afin d'illustrer cette phrase, nous pouvons d’abord dessiner un atome neutre. Lorsque nous combinons un électron avec cet atome neutre, un ion négatif se forme et de l’énergie est libérée.
Il convient de noter que cette question porte spécifiquement sur la première affinité électronique. Les termes affinité électronique et première affinité électronique sont souvent utilisés de manière interchangeable. Cette définition est donc également celle de la première affinité électronique. Bien que cela dépasse le cadre de cette question, il convient de noter que les affinités électroniques successives, telles que la deuxième affinité électronique, représentent une mesure de l’énergie libérée lorsque nous ajoutons davantage d’électrons à l’ion. En utilisant cette définition et cette illustration, pouvons-nous déterminer lequel de ces choix de réponse représente ce processus sous la forme d'une équation chimique ?
Tout d’abord, nous savons qu’il faut commencer avec un atome neutre. Les choix de réponse (A) et (B) commencent avec un ion plutôt qu'avec un atome neutre et nous pouvons donc tout de suite les éliminer. Ensuite, nous savons qu’un électron est ajouté à cet atome neutre. Les choix de réponse (D) et (E) ne représentent pas l'ajout d'un électron à cet atome neutre et nous pouvons donc également les éliminer. Il ne nous reste plus qu’un seul choix de réponse. Assurons-nous qu'il corresponde au reste de la définition, ce qui est bien le cas. La dernière partie de la définition indique que ce processus forme un ion négatif. Nous pouvons constater la formation de cet ion négatif du côté des produits dans la définition, dans l'illustration et dans l’équation chimique présentée dans le choix de réponse (C). Le choix de réponse (C) constitue donc la bonne réponse.
Dans cet exemple, X représente n'importe quel élément. Nous pouvons remplacer X par un élément, tel que le fluor, afin d'obtenir un exemple plus spécifique de cette équation. Nous voyons souvent ces équations d’affinité électronique avec une quantité d’énergie en kilojoules par mole. Ce nombre représente la quantité d’énergie libérée au cours de ce processus. En d’autres termes, il s'agit de l’affinité électronique de l’élément dans l’équation. Ainsi, 328 kilojoules par mole d’énergie sont libérés lorsque nous transformons des atomes de fluor en ions fluor.
Alors, laquelle des équations suivantes illustre correctement la première affinité électronique d’un atome ? Il s'agit du choix de réponse (C), un atome gazeux plus un électron produit un ion gazeux négatif.