Ionizačná energetická definícia a trend

Ionizačná energia je energie potrebné odstrániť elektrón z a plynovýatóm alebo ion. Prvá alebo počiatočná ionizačná energia alebo E_ja atómu atómu alebo molekula je energia potrebná na jeho odstránenie Krtko elektrónov z jedného mólu izolovaných plynných atómov alebo iónov.

Môžete myslieť ionizačná energia ako miera obtiažnosti odstránenia elektrónu alebo sily, ktorou je elektrón viazaný. Čím vyššia je ionizačná energia, tým ťažšie je odstrániť elektrón. Preto je ionizačná energia indikátorom reaktivity. Ionizačná energia je dôležitá, pretože sa môže použiť na predpovedanie sily chemických väzieb.

Taktiež známy ako: ionizačný potenciál, IE, IP, AH °

Jednotky: Ionizačná energia sa uvádza v jednotkách kilojoulov na mol (kJ / mol) alebo v elektrónových voltoch (eV).

Ionizácia, atómová a iónový polomer, elektronegativita, elektrónová afinita a metalicita, sleduje trend v periodickej tabuľke prvkov.

• Ionizačná energia sa všeobecne zvyšuje pohybom zľava doprava cez periódu prvku (riadok). Je to tak preto, lebo atómový polomer sa vo všeobecnosti znižuje v priebehu obdobia, takže medzi záporne nabitými elektrónmi a pozitívne nabitým jadrom existuje väčšia efektívna príťažlivosť. Ionizácia je na minimálnej hodnote pre alkalický kov na ľavej strane stola a maximum pre ušľachtilý plyn na krajnej pravej strane periódy. Ušľachtilý plyn má naplnené valenčné puzdro, takže odoláva odstráneniu elektrónov.
  instagram viewer
• Ionizácia znižuje pohyb skupiny prvkov (stĺpca) zhora nadol. Je to tak preto, lebo hlavné kvantové číslo najvzdialenejšieho elektrónu sa zvyšuje pohybujúc sa po skupine. Existuje viac protónov v atómoch pohybujúcich sa po skupine (väčší pozitívny náboj), efektom je však vtiahnutie elektrónové škrupiny, čím sa zmenšujú a skrínujú vonkajšie elektróny z atraktívnej sily jadro. Pridáva sa viac elektrónových škrupín pohybujúcich sa po skupine, takže najvzdialenejší elektrón je čím ďalej tým viac vzdialený od jadra.

Energia potrebná na odstránenie vonkajšej strany valenčný elektrón z neutrálneho atómu je prvá ionizačná energia. Druhá ionizačná energia je energia potrebná na odstránenie ďalšieho elektrónu atď. Druhá ionizačná energia je vždy vyššia ako prvá ionizačná energia. Vezmite napríklad atóm alkalického kovu. Odstránenie prvého elektrónu je relatívne ľahké, pretože jeho strata dáva atómu stabilné elektrónové puzdro. Odstránenie druhého elektrónu zahŕňa nový obal elektrónov, ktorý je bližšie a pevnejšie viazaný k atómovému jadru.

Prvá ionizačná energia vodíka môže byť predstavovaná nasledujúcou rovnicou:

H (g) → H⁺(g) + e^-

ΔH° = -1312,0 kJ / mol

Ak sa pozriete na tabuľku prvých ionizačných energií, sú zrejmé dve výnimky z tohto trendu. Prvá ionizačná energia bóru je menšia ako energia berýlia a prvá ionizačná energia kyslíka je menšia ako energia dusíka.

Dôvod tohto rozporu je spôsobený elektrónovou konfiguráciou týchto prvkov a Hundovým pravidlom. V prípade berýlia pochádza prvý ionizačný potenciálny elektrón z 2s orbitálne, hoci ionizácia bóru zahŕňa 2p elektrón. Pre dusík aj kyslík elektrón pochádza z 2p orbitálne, ale rotácia je rovnaká pre všetky 2p dusíkové elektróny, zatiaľ čo v jednom z 2 je sada spárovaných elektrónovp kyslíkové orbitály.

• Ionizačná energia je minimálna energia potrebná na odstránenie elektrónu z atómu alebo iónu v plynnej fáze.
• Najbežnejšie jednotky ionizačnej energie sú kilojouly na mól (kJ / M) alebo elektrónové volty (eV).
• Ionizačná energia vykazuje periodicitu v periodickej tabuľke.
• Všeobecným trendom je, že sa ionizačná energia zvyšuje v priebehu elementárneho obdobia pohybom zľava doprava. Pohybujúc sa zľava doprava v určitom období sa atómový polomer zmenšuje, takže elektróny sú viac priťahované k (bližšiemu) jadru.
• Všeobecným trendom je, že ionizačná energia sa znižuje pohybom zhora nadol zo skupiny periodických tabuliek. Po presunutí skupiny sa pridá valenčný shell. Najvzdialenejšie elektróny sú ďalej od kladne nabitého jadra, takže sa dajú ľahšie odstrániť.

• F. Albert Cotton a Geoffrey Wilkinson, Pokročilá anorganická chémia (5. vydanie, John Wiley 1988), str.
• Lang, Peter F.; Smith, Barry C. "Ionizačná energia atómov a atómových iónov". Jodborník na chemické vzdelávanie. 80 (8).