Az elemek ionizációs energiája

Az ionizációs energiavagy ionizációs potenciál az az energia, amely ahhoz szükséges, hogy teljesen eltávolítsák elektron gáznemű atomból vagy ionból. A közelebb és szorosabban megkötött elektron a sejtmag, annál nehezebb lesz eltávolítani, és annál nagyobb ionizációs energiája lesz.

Kulcsfontosságú lehetőségek: ionizációs energia

Az ionizációs energiát elektronvoltokban (eV) mérik. Időnként a moláris ionizációs energiát J / mol-ban fejezik ki.

Az első ionizációs energia az az energia, amely ahhoz szükséges, hogy egy elektron eltávolításra kerüljön a szülő atomból. A második ionizációs energia az az energia, amely ahhoz szükséges, hogy egy második vegyérték-elektron eltávolításra kerüljön az egyértékű ionból a kétértékű ion kialakításához, és így tovább. Az egymást követő ionizációs energiák növekednek. A második ionizációs energia (szinte) mindig nagyobb, mint az első ionizációs energia.

Van néhány kivétel. A bór első ionizációs energiája kisebb, mint a berilliumé. Az oxigén első ionizációs energiája nagyobb, mint a nitrogéné. A kivételek oka az elektronkonfigurációjuk. A berilliumban az első elektron egy 2s-es keringőből származik, amely két elektronot képes tartani, mint az egyik stabil. A bórban az első elektron eltávolításra kerül egy 2p-es pályáról, amely három vagy hat elektron tárolásakor stabil.

Az oxigén és a nitrogén ionizálásához eltávolított mindkét elektron a 2p-es pályáról származik, de a nitrogénatomnak van három elektron a p orbitájában (stabil), míg az oxigénatom 4 elektrontal rendelkezik a 2p pályán (kevesebb) stabil).

Az ionizációs energiák növekednek balról jobbra egy adott időszakban (csökkenő atomsugár). Az ionizációs energia csökken egy csoport lefelé történő mozgatásával (növekszik az atom sugara).

Az I. csoport elemeinek alacsony ionizációs energiája van, mivel az elektron vesztesége a stabil oktett. Nehezebbé válik az elektron eltávolítása atomsugár csökken, mivel az elektronok általában közelebb állnak a maghoz, amely szintén pozitívabb töltéssel rendelkezik. Egy adott időszak legnagyobb ionizációs energiaértéke nemesgázé.

Az "ionizációs energia" kifejezést az atomok vagy molekulák megvitatásakor a gázfázisban használják. Hasonló rendszerek vannak más rendszerekre is.

Munkafunkció - A munka funkció a minimális energia, amely ahhoz szükséges, hogy az elektron eltávolításra kerüljön a szilárd anyag felületéről.

Elektronkötő energia - Az elektronkötő energia sokkal általánosabb kifejezés bármely vegyi anyag ionizációs energiájára. Gyakran használják az semleges atomokból, atomionokból és elektronokból az elektronok eltávolításához szükséges energiaértékek összehasonlításához poliatómionok.

A periódusos rendszer egyik másik trendje elektron affinitás. Az elektron affinitás az energia felszabadulásának mértéke, amikor egy semleges atom a gázfázisban elektronot nyer és negatív töltésű iont képez (anion). Noha az ionizációs energiákat nagy pontossággal lehet mérni, az elektron affinitást nem olyan könnyű mérni. Az elektronszerzés tendenciája növekszik balról jobbra a periodikus táblában egy szakaszon át, és csökken az elemi csoport felől lefelé lefelé történő mozgatásával.

Az elektron-affinitás általában azért csökken, hogy az asztalon lefelé mozog, mert minden új periódus új elektron-keringést ad. A valencia elektron több időt tölt el a magtól. Továbbá, ahogy mozogsz a periódusos táblán, egy atomnak több elektronja van. Az elektronok közötti visszatükrözés megkönnyíti az elektron eltávolítását vagy nehezebb hozzáadni.

Az elektron affinitások kisebbek, mint az ionizációs energiák. Ez az elektron affinitás trendjét perspektívába helyezi egy időszakon át. Az elektron nyerésekor a nettó energiakibocsátás helyett egy olyan stabil atomhoz, mint a hélium, valójában energiára van szükség az ionizáció kényszerítéséhez. A halogénatom, mint például a fluor, könnyen elfogad egy másik elektronot.