主な違い – 電気陰性度 vs 電子親和力
電子は原子を構成する素粒子です。
すべての物質は原子でできているので、電子はどこにでも存在します。
しかし、化学反応の中には、電子の交換が反応物と生成物の唯一の違いであるため、電子が非常に重要な役割を果たすものがあります。
電子の存在による元素の挙動を説明する用語として、電気陰性度と電子親和力があります。
電気陰性度と電子親和力の主な違いは、電気陰性度が原子が外部から電子を引き寄せる能力であるのに対し、電子親和力は原子が電子を獲得するときに放出するエネルギー量であることです。
電気陰性度とは？
電気陰性度とは、原子が外部から電子を引き寄せる力のことである。
原子の定性的な性質であり、各元素の原子の電気陰性度を比較するために、電気陰性度の相対値が存在する目盛りが用いられている。
この尺度を “ポーリング尺度 “と呼ぶ。
この尺度によると、原子の持つ電気陰性度の最高値は4.0です。
他の原子の電気陰性度は、その原子が電子を引き寄せる能力を考慮して値が決められている。
電気陰性度は、元素の原子番号と原子の大きさによって決まる。
周期表で考えると、フッ素（F）の電気陰性度は、小さな原子で価電子が原子核の近くにあるため、4.0という値が与えられている。
そのため、外から電子を引き寄せやすいのです。
また、フッ素の原子番号は9で、八分儀式に従うために電子をもう1個置ける空いた軌道を持っています。
そのため、フッ素は外から電子を引き寄せやすいのです。
電気陰性度は、2つの原子の間の結合を極性にします。
一方の原子が他方の原子より電気陰性度が高い場合、電気陰性度の高い原子は結合の電子を引き寄せることができます。
このため、もう一方の原子は周囲の電子が不足し、部分的に正電荷を帯びることになります。
したがって、電気陰性度は、化学結合を極性共有結合、非極性共有結合、およびイオン結合に分類するための鍵となる。
イオン結合は、原子間の電気陰性度に大きな差がある2つの原子の間に生じるのに対し、共有結合は原子間の電気陰性度にわずかな差がある原子の間に生じる。
元素の電気陰性度は周期的に変化する。
元素周期表は、電気陰性度の値に従って元素をより良く配列したものです。
図1: 元素の電気陰性度に沿った元素の周期表
周期表で周期を考えた場合、各元素の原子サイズは、周期の左から右へ向かって小さくなっている。
これは、価電子殻に存在する電子の数と原子核に存在する陽子の数が増えるため、電子と原子核の間の引力が次第に大きくなるためです。
したがって、原子核から来る引力が大きくなるため、電気陰性度も同じ周期で大きくなる。
そうすると、原子は外から電子を引き寄せやすくなります。
17族は各周期で最も原子が小さいので、電気陰性度が最も高い。
しかし、軌道の数が増えて原子のサイズが大きくなるため、電気陰性度は下群になるほど小さくなる。
電子親和力とは
電子親和力とは、中性原子や中性分子（気相）が外部から電子を獲得する際に放出されるエネルギー量のことです。
この電子の付加により、負に帯電した化学種が形成される。
これを記号で表すと次のようになる。
X + e- → X- + エネルギー
中性原子や分子に電子が加わると、エネルギーが放出される。
これを発熱反応といいます。
この反応により、マイナスイオンが発生します。
しかし、このマイナスイオンに別の電子を加えようとすると、その反応を進めるためにエネルギーを与える必要があります。
これは、入ってきた電子が他の電子にはじかれるからです。
このような現象を吸熱反応といいます。
したがって、同じ種の第1電子親和力は負の値、第2電子親和力は正の値となる。
第1電子親和力 X(g) + e- → X-(g)
第二電子親和力 X-(g) + e- → X-2(g)
電気陰性度と同様に、電子親和力も周期表で周期的な変化を示す。
これは、入ってきた電子が原子の一番外側の軌道に付加されるからです。
周期表の元素は、原子番号の昇順で並んでいる。
原子番号が大きくなると、最外周の軌道にある電子の数が増える。
一般に、電子の数は周期に沿って増えるので、電子親和力は周期に沿って左から右に増加するはずであり、新しい電子を加えることは困難です。
しかし、実験的に解析してみると、電子親和力は徐々に増加するパターンではなく、ジグザグに増加するパターンを示すことがわかる。
上の図から、リチウム（Li）から始まる期間は、電子親和力が徐々に増加するのではなく、変化するパターンを示していることがわかる。
周期表ではリチウム（Li）の後にベリリウム（Be）が来ていますが、ベリリウムの電子親和力はリチウムよりも低くなっています。
これは、入ってきた電子が、すでに1個の電子が存在するリチウムのs軌道に引き取られるからです。
この電子が、入ってきた電子をはじくことができるため、電子親和力が高くなるのです。
しかし、ベリリウムでは、入ってきた電子は、反発が存在しない自由なp軌道に充てられる。
そのため、電子親和力はやや小さい値になっている。
電気陰性度と電子親和力の違い
定義
電気陰性度。
原子が外から電子を引き寄せる能力。
電子親和力。
中性原子または分子（気相）が外部から電子を獲得する際に放出されるエネルギー量。
自然
電気陰性度。
電気陰性度は定性的な性質であり、尺度を用いて比較される。
電子親和力。
電子親和力は定量的な測定値です。
測定単位
電気陰性度。
電気陰性度はポーリング単位で表す。
電子親和力。
電子親和力はeVまたはkj/molのどちらかで測定される。
アプリケーション
電気陰性度。
電気陰性度は単一原子に適用されます。
電子親和力。
電子親和力は原子または分子に対して適用されます。
結論
電気陰性度と電子親和力の大きな違いは、電気陰性度が原子が外部から電子を引き寄せる能力であるのに対し、電子親和力は原子が電子を獲得する際に放出するエネルギー量であることです。
