QUY ƯỚC DẤU CỦA ÁI LỰC ĐIỆN TỬ [ÁI LỰC ELECTRON]
⚠️ Nội dung trích từ phần đọc thêm của sách 273.15K – Nền tảng kiến thức chuyên Hoá cho các kì thi HSG. Đọc các bài viết Chuyên Hoá khác tại đây.
Khi tìm hiểu về khái niệm ái lực electron, hẳn bạn sẽ khá bối rối khi chuyển đổi qua nhiều tài liệu, bởi lẽ hiện nay đang có hai quy ước dấu cho ái lực electron được sử dụng trong các giáo trình và báo cáo khoa học:
① Quy ước dấu ban đầu/truyền thống: Ái lực electron là năng lượng cần để tách một electron khỏi một ion âm trong chân không: A⁻(g) → A(g) + e⁻. Đây là định nghĩa ban đầu và vẫn phổ biến trong các tài liệu nghiên cứu hiện nay. Theo quy ước này, ái lực electron là dương đối với các nguyên tố như fluorine, vì năng lượng được giải phóng khi thêm một electron.
② Quy ước dấu mới: Nhiều giáo trình đã thay đổi quy ước dấu, theo đó ái lực electron mang dấu âm khi năng lượng được giải phóng. Quy ước này định nghĩa ái lực electron tương ứng với ΔE của phản ứng ngược lại: A(g) + e⁻ → A⁻(g).
Thực ra đây không phải vấn đề mới, mà nó đã nảy sinh từ thập niên 1990 và Bài báo của John C. Wheeler năm 1997 đăng trên Journal of Chemical Education đã đưa ra lập luận ủng hộ việc quay lại quy ước dấu ban đầu [1]. Wheeler đưa ra một số lí do chính để quay trở lại quy ước dấu ban đầu, quan trọng nhất là: Với quy ước này, ái lực electron, tương tự như năng lượng ion hóa của nguyên tử, là năng lượng cần thiết để tách electron khỏi ion âm của nguyên tử. Ái lực electron cũng thể hiện cùng xu hướng tuần hoàn và cùng sự gián đoạn xu hướng do sự lấp đầy các lớp vỏ và năng lượng ghép cặp. Wheeler cũng chỉ ra rằng quy ước ban đầu giúp hiểu rõ mối liên hệ giữa ái lực electron và độ âm điện. Định nghĩa Mulliken về độ âm điện, X = IE + EA, trở nên rõ ràng hơn khi sử dụng quy ước dấu ban đầu.
Vấn đề quy ước dấu của ái lực electron minh họa sự phức tạp trong việc truyền đạt các khái niệm khoa học qua các tài liệu học thuật. Mặc dù quy ước dấu ban đầu có nhiều ưu điểm về mặt khái niệm và sự nhất quán với văn liệu nghiên cứu, nhưng quy ước dấu mới vẫn tiếp tục được sử dụng trong nhiều tài liệu giáo dục.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Wheeler, J. C. (1997). Electron Affinities of the Alkaline Earth Metals and the Sign Convention for Electron Affinity. Journal of Chemical Education, 74(1), 123-127.
2. IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 5th ed. (the "Gold Book"). Compiled by A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (2025).