Elementide ionisatsioonienergia

ionisatsiooni energiavõi ionisatsioonipotentsiaal on energia, mis on vajalik angiidi täielikuks eemaldamiseks elektron gaasilisest aatomist või ioonist. Elektrile on lähemal ja tihedamalt seotud elektron tuum, seda keerukam on seda eemaldada ja seda suurem on selle ionisatsioonienergia.

Peamised võtmed: ionisatsioonienergia

Ionisatsioonienergiat mõõdetakse elektronvoltides (eV). Mõnikord väljendatakse molaarse ionisatsiooni energiat J / mol-des.

Esimene ionisatsioonienergia on energia, mis on vajalik ühe elektroni eemaldamiseks lähteaatomist. Teine

On paar erandit. Boori esimene ionisatsioonienergia on väiksem kui berülliumil. Hapniku esimene ionisatsioonienergia on suurem kui lämmastikul. Erandite põhjus on seotud nende elektronide konfiguratsiooniga. Berülliumis tuleb esimene elektron 2s orbitaalist, mis mahutab kahte elektroni, nagu ühega on stabiilne. Booris eemaldatakse esimene elektron 2p orbitalist, mis on stabiilne, kui see hoiab käes kolme või kuut elektroni.

Mõlemad hapniku ja lämmastiku ioniseerimiseks eemaldatud elektronid pärinevad 2p orbitaalist, kuid lämmastikuaatomil on kolm elektroni oma p-orbitaalis (stabiilne), hapnikuaatomil aga 4 elektroni 2p-orbitaalis (vähem stabiilne).

Ioniseerimisenergiad suurenevad kogu perioodi vältel vasakult paremale liikudes (väheneb aatomi raadius). Ionisatsioonienergia väheneb grupist allapoole liikudes (aatomi raadiuse suurenemine).

I rühma elementidel on madalad ionisatsioonienergiad, kuna elektronide kaotus moodustab a stabiilne oktett. Elektroni eemaldamine on raskem aatomi raadius väheneb, kuna elektronid on üldiselt tuumale lähemal, mis on ka positiivsemalt laetud. Perioodi kõrgeim ionisatsioonienergia väärtus on selle väärisgaasil.

Gaasifaasis olevate aatomite või molekulide arutamisel kasutatakse fraasi "ionisatsioonienergia". Teiste süsteemide jaoks on olemas analoogsed terminid.

Tööfunktsioon - Tööfunktsioon on minimaalne energia, mis on vajalik elektroni eemaldamiseks tahke aine pinnalt.

Elektroni siduv energia - Elektronide sidumisenergia on üldisem mõiste mis tahes keemiliste ainete ionisatsioonienergia jaoks. Seda kasutatakse sageli energia väärtuste võrdlemiseks, mis on vajalikud elektronide eemaldamiseks neutraalsetest aatomitest, aatomi ioonidest ja polüatomilised ioonid.

Teine perioodilises tabelis nähtud trend on elektronide afiinsus. Elektronide afiinsus on energia suurus, mis vabaneb, kui gaasifaasi neutraalne aatom omandab elektroni ja moodustab negatiivselt laetud iooni (anioon). Ionisatsioonienergiaid saab mõõta ülitäpselt, kuid elektronide afiinsust pole nii lihtne mõõta. Elektroni suurenemise suundumus suureneb perioodilise tabeli perioodil liikumisel vasakult paremale ja väheneb elemendirühma liikumisel ülalt alla.

Põhjus, miks elektronide afiinsus tabelis allapoole liigub, on väiksem, kuna iga uus periood lisab uue elektronide orbitaali. Valentselektron kulutab tuumast kaugemale. Samuti, kui liigute perioodilisustabelist allapoole, on aatomil rohkem elektrone. Elektronidevaheline tõrjumine muudab elektroni eemaldamise lihtsamaks või selle lisamise raskemaks.

Elektronide afiinsused on väiksemad kui ionisatsioonienergiad. See paneb perspektiivi elektronide afiinsuse suundumuse kogu perioodi vältel. Sellise stabiilse aatomi nagu heelium jaoks, mille energia eraldumine toimub energia netoväljavoolu abil, on ionisatsiooni sunnil vaja tegelikult energiat. Halogeen, nagu fluor, võtab kergesti vastu teise elektroni.