B.Sc. 1 Year Major 1 Unit III Module 7
Module 7: Electron Affinity (EA) में इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की क्षमता, इसका ट्रेंड, परिभाषा, ऊर्जा परिवर्तन, अपवाद और परीक्षा-उन्मुख महत्वपूर्ण बिंदुओं को आसानी से समझाया गया है। यह B.Sc. 1st Year Chemistry छात्रों के लिए बेहद उपयोगी नोट्स है।
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Module 7: Electron Affinity (EA) – Full Detailed Explanation
1. Electron Affinity (EA) की सरल परिभाषा
Electron Affinity = किसी गैसीय परमाणु में 1 electron जोड़ने पर जो ऊर्जा RELEASE होती है।
X(g) + e⁻ → X⁻(g) + Energy
EA = Positive (energy released)
👉 जितनी अधिक energy release होगी → EA उतनी अधिक।
2. First & Second Electron Affinity
(A) First Electron Affinity (EA₁)
पहला electron जोड़ने पर जो energy release होती है।
Example:
Cl(g) + e⁻ → Cl⁻(g) + Energy
EA₁ = High (क्योंकि non-metal electron लेना चाहती है)
(B) Second Electron Affinity (EA₂)
पहले से negatively charged ion पर दूसरा electron जोड़ना
→ बहुत difficult
→ nuclei negative ion को repel करता है
→ इसलिए EA₂ हमेशा positive (energy absorbed) होती है।
Example:
O⁻(g) + e⁻ → O²⁻(g)
इसे बनाना मुश्किल → energy absorb करनी पड़ती है
→ EA₂ > 0
3. Factors Affecting Electron Affinity
यह section बहुत important है।
✔ (A) Atomic Size
Size बड़ा → nucleus की पकड़ electron पर कम
→ attraction कम
→ EA कम
Size छोटा → electron ज्यादा strongly attract होता है
→ EA ज्यादा
Example:
F (smallest)
की EA बहुत high होनी चाहिए… लेकिन:
Actual: Cl की EA F से ज्यादा होती है
Reason नीचे exceptions में समझाया है।
✔ (B) Nuclear Charge (Z)
Z ↑ → nucleus attraction ↑
→ EA ↑
Period में left → right
EA आमतौर पर बढ़ती है।
✔ (C) Electron Configuration
सबसे important!
कुछ configurations naturally stable होते हैं:
✔ Completely filled
✔ Half-filled
✔ Noble gas configuration
ऐसे atoms electron लेना नहीं चाहते → EA कम या zero।
✔ (D) Shielding Effect
Shielding ज्यादा → outer shell पर nucleus की पकड़ कम
→ EA कम
(f> d > p > s shielding differences affect EA)
4. Electron Affinity – Periodic Trends
(A) Across a Period (Left → Right):
EA ↑
Reason:
- Nuclear charge ↑
- Size ↓
- Electron addition आसान
Peak EA values:
Halogens (Group 17)
Cl > Br > I
(B) Down a Group (Top → Bottom):
EA ↓
Reason:
- Size बढ़ता है
- New electron nucleus से दूर रहता है
- Attraction कम
Exception:
Cl की EA > F
Reason:
F का आकार बहुत छोटा है → electron-electron repulsion ज्यादा
→ added electron comfortable नहीं
→ EA reduce हो जाती है
5. Why Groups 2, 15, 18 Have Low or Zero EA?
यह बहुत important topic है।
Group 2 (Be, Mg, Ca…)
Configuration: ns²
Completely filled s-orbital
→ stable
→ new electron जोड़ने के लिए जगह नहीं
→ EA बहुत low या zero
Group 15 (N, P, As…)
Configuration: np³ (half-filled p-orbital)
Half-filled orbitals → सबसे stable
→ extra electron जोड़ने पर repulsion
→ electron लेना पसंद नहीं
→ EA कम
Example:
N < O (EA के मामले में)
Group 18 (Noble Gases)
ns² np⁶
Complete octet → highly stable
→ electron लेना नहीं चाहते
→ EA लगभग zero
6. Important Exceptions (EXAM में हमेशा पूछा जाता है)
✔ (A) EA(Cl) > EA(F)
Reason:
F छोटा है → electron repulsion ज्यादा
Cl बड़ा है → incoming electron को ज्यादा जगह
→ EA(Cl) > EA(F)
✔ (B) EA(O) > EA(S)
Same reason जैसे F vs Cl
S बड़ा → repulsion कम
→ electron आसानी से accept करता है
✔ (C) Group 1 EA increases: Li < Na < K
Down the group size बढ़ता है
लेकिन 1 electron addition काफी stable configuration देता है
→ EA trends moderate होते हैं
7. Typical Numerical / Trend Questions
Q1. किसकी EA ज्यादा है?
Cl या F
✔ Answer: Cl
Q2. किसकी EA zero के बराबर है?
Ne, Ar, Kr
✔ Reason: complete octet
Q3. Group 15 की EA low क्यों?
✔ Half-filled stability
Learning Outcome (Final Summary)
इस Module के बाद student:
✔ EA की definition + energy changes perfectly समझेगा
✔ First व second EA का behavior समझेगा
✔ Atomic size, Z, configuration, shielding का EA पर effect जान जाएगा
✔ Periodic trends और उनकी exceptions याद रख सकेगा
✔ खासकर Group 2, 15, 18 की low EA के कारण crystal clear होंगे
✔ Exam के tricky सवाल आसानी से solve कर सकेगा
1. Ionization Energy kya hoti hai?
Ionization Energy wo energy hoti है जो kisi isolated gaseous atom se electron निकालने ke लिए chahiye hoti है.
2. First Ionization Energy kya hoti hai?
Pehla electron remove karne ke लिए jo energy lagti है उसे First Ionization Energy कहते हैं.
3. Second Ionization Energy zyada kyu hoti hai?
Pehla electron nikalne ke baad atom positive ion ban जाता है, इसलिए अगला electron निकालना aur कठिन हो जाता है.
4. Ionization Energy kis unit me measure hoti hai?
IE ko kJ/mol ya electron volt (eV) me measure किया जाता है.
5. Period me Ionization Energy left se right kyu badhti hai?
Nuclear charge बढ़ता है aur atomic radius कम होता है, इसलिए electron को निकालना मुश्किल होता है.
6. Group me IE top to bottom kyu ghatati hai?
Atomic size बढ़ता है aur valence electron nucleus se दूर हो जाते हैं, इसलिए electron निकालना आसान हो जाता है.
7. Kis element ki IE sabse ज्यादा hoti hai?
Helium ki Ionization Energy sabse ज्यादा hotी है.
8. Metallic character aur IE ka kya relation है?
Jitni kam Ionization Energy hogi, utna zyada metallic character hoga.
9. Non-metals ki IE high kyu hoti है?
Non-metals electrons ko strongly attract karte हैं, isliye unse electron निकालना मुश्किल होता है.
10. IE ko kaun-kaun se factors affect karte हैं?
Nuclear charge, atomic radius, shielding effect, electron configuration.
11. Stable configuration (ns², np⁶) wale atoms ki IE high kyu hoti है?
Stable configuration disturb karna energetic रूप से unfavorable hotा है, इसलिए ज्यादा energy chahiye होती है.
12. Ionization Energy aur reactivity ka kya relation है?
Low IE wale metals highly reactive होते हैं; high IE wale non-metals reactive nahi होते electron dene ke मामले me.