ionizacijska energijaili ionizacijski potencijal je energija potrebna za potpuno uklanjanje elektron iz plinovitog atoma ili iona. Bliži i čvršće vezan elektron je jezgra, to je teže ukloniti i veća će mu biti ionizacijska energija.
Ključni postupci: energija ionizacije
- Ionizirajuća energija je količina energije koja je potrebna za potpuno uklanjanje elektrona iz plinovitog atoma.
- Općenito, prva energija ionizacije manja je od one potrebne za uklanjanje naknadnih elektrona. Postoje iznimke.
- Energija ionizacije pokazuje trend periodične tablice. Energija ionizacije obično povećava pomicanje s lijeva na desno kroz razdoblje ili red i smanjuje pomicanje odozgo prema dolje prema dolje grupi elemenata ili stupca.
Jedinice za ionizacijsku energiju
Energija ionizacije mjeri se u elektronvoltima (eV). Ponekad se molarna ionizacijska energija izražava u J / mol.
Prva vs kasnija energija ionizacije
Prva energija ionizacije je energija potrebna za uklanjanje jednog elektrona iz matičnog atoma. Drugi
ionizacijska energija je energija potrebna za uklanjanje drugog valentnog elektrona iz univalentnog iona kako bi se formirao dvovalentni ion i tako dalje. Uzastopne energije ionizacije povećavaju se. Druga ionizacijska energija je (gotovo) uvijek veća od prve ionizacijske energije.Postoji nekoliko izuzetaka. Prva energija ionizacije bora manja je od energije berilija. Prva ionizacijska energija kisika veća je od energije dušika. Razlog za iznimke je u njihovoj elektronskoj konfiguraciji. U beriliju prvi elektron dolazi iz orbite 2s koja može zadržati dva elektrona koliko je stabilna s jednim. U boru se prvi elektron uklanja iz orbita 2p, koji je stabilan kada drži tri ili šest elektrona.
Oba elektrona uklonjena da ioniziraju kisik i dušik dolaze iz 2p orbitale, ali ima atom dušika tri elektrona u svojoj p orbitali (stabilno), dok atom kisika ima 4 elektrona u 2p orbitali (manje stabilan).
Trendovi energije ionizacije u periodnoj tablici
Energije ionizacije povećavaju se krećući se s lijeva na desno kroz neko razdoblje (smanjuje se atomski radijus). Energija ionizacije smanjuje se kretanjem niz grupu (povećavajući atomski radijus).
Elementi I grupe imaju malu energiju ionizacije jer gubitak elektrona tvori a stabilan oktet. Postaje teže ukloniti jedan elektron kao atomskog radijusa opada jer su elektroni općenito bliži jezgri, koja je također pozitivnije nabijena. Najveća vrijednost ionizacijske energije u nekom razdoblju je ona njegovog plemenitog plina.
Uvjeti vezani za ionizacijsku energiju
Izraz "energija ionizacije" koristi se kada se raspravlja o atomima ili molekulama u plinskoj fazi. Za ostale sustave postoje analogni izrazi.
Radna funkcija - Radna funkcija je minimalna energija potrebna za uklanjanje elektrona s površine krutine.
Energija vezivanja elektrona - Energija vezanja elektrona generički je pojam za ionizacijsku energiju bilo koje kemijske vrste. Često se koristi za usporedbu energetskih vrijednosti potrebnih za uklanjanje elektrona iz neutralnih atoma, atomskih iona i poliatomski ioni.
Energija ionizacije i afinitet elektrona
Drugi trend viđen u periodičnoj tablici je afinitet elektrona. Afinitet elektrona je mjera energije koja se oslobađa kada neutralni atom u plinskoj fazi dobije elektron i formira negativno nabijeni ion (anion). Iako se energije ionizacije mogu mjeriti s velikom preciznošću, elektronske afinitete nije tako lako izmjeriti. Trend dobivanja elektrona povećava se premještanje s lijeva na desno kroz razdoblje u periodičnoj tablici i smanjuje se pomicanje od vrha prema dnu prema grupi elemenata.
Razlozi da afinitet elektrona obično postaje manji pomičući se niz tablicu zato što svako novo razdoblje dodaje novu orbital elektrona. Valenski elektron troši više vremena dalje od jezgre. Također, dok se krećete niz periodičnu tablicu, atom ima više elektrona. Odbijanje između elektrona olakšava uklanjanje elektrona ili teže dodavanje jednog.
Elektronski afiniteti su manje vrijednosti od energije ionizacije. To stavlja u trend trend afiniteta elektrona koji se kreće kroz neko razdoblje. Umjesto netočnog oslobađanja energije kada se dobije elektron, stabilnom atomu poput helija zapravo je potrebna energija da bi se ionizirala. Halogen, poput fluora, lako prihvaća drugi elektron.