Definicija i trend ionizacijske energije

Energija ionizacije je energija potreban za uklanjanje an elektron od plinovitatom ili ion. Prva ili početna energija ionizacije ili E_ja atoma ili molekula je energija potrebna za uklanjanje jedne madež elektrona iz jednog mola izoliranih plinovitih atoma ili iona.

Možete se sjetiti ionizacijska energija kao mjera teškoće uklanjanja elektrona ili snage kojom se elektron veže. Što je veća energija ionizacije, teže je ukloniti elektron. Stoga je energija ionizacije pokazatelj reaktivnosti. Energija ionizacije važna je jer se pomoću nje može predvidjeti snaga kemijskih veza.

Također poznat kao: ionizacijski potencijal, IE, IP, ΔH °

Jedinice: Energija jonizacije iskazana je u jedinicama kilodžula po molu (kJ / mol) ili elektronskim voltima (eV).

Ionizacija, zajedno s atomskom i ionski polumjer, elektronegativnost, afinitet elektrona i metalnost, slijedi trend periodične tablice elemenata.

• Energija ionizacije obično povećava pomicanje s lijeva na desno kroz jedan element (red). To je zato što se atomski radijus općenito smanjuje krećući se kroz neko razdoblje, pa je veća efektivna privlačnost između negativno nabijenih elektrona i pozitivno nabijenih jezgara. Ionizacija je najmanja vrijednost za alkalni metal na lijevoj strani stola, a maksimalna za plemeniti plin na krajnjoj desnoj strani razdoblja. Plemeniti plin ima ispunjenu valentnu ljusku, pa odolijeva uklanjanju elektrona.
  instagram viewer
• Ionizacija smanjuje pomicanje od vrha prema dnu prema grupi elemenata (stupca). To je zato što se glavni kvantni broj najudaljenijeg elektrona povećava krećući se niz grupu. Postoji više protona u atomima koji se kreću niz grupu (veći pozitivni naboj), ali učinak je povlačenje ljuske elektrona, čineći ih manjim i probijajući vanjske elektrone iz privlačne sile jezgra. Dodaje se više elektronskih ljuski koje se kreću niz grupu, tako da najudaljeniji elektron postaje sve udaljeniji od jezgre.

Energija potrebna za uklanjanje krajnjeg valencijski elektron iz neutralnog atoma je prva energija ionizacije. Druga energija ionizacije je ona koja je potrebna za uklanjanje sljedećeg elektrona i tako dalje. Druga ionizacijska energija uvijek je veća od prve ionizacijske energije. Uzmimo, na primjer, atom alkalnog metala. Uklanjanje prvog elektrona relativno je jednostavno jer njegov gubitak daje atomu stabilnu ljusku elektrona. Uklanjanje drugog elektrona uključuje novu elektronsku ljusku koja je bliže i čvršće vezana za atomsko jezgro.

Prva energija ionizacije vodika može biti predstavljena sljedećom jednadžbom:

H (g) → H⁺(g) + e^-

ΔH° = -1312,0 kJ / mol

Ako pogledate grafikon prvih ionizacijskih energija, vidljive su dvije iznimke od trenda. Prva energija ionizacije bora manja je od energije berilija, a prva ionizacijska energija kisika manja od energije dušika.

Razlog za odstupanje je zbog elektronske konfiguracije ovih elemenata i Hundovog pravila. Za berilij, prvi ionizacijski potencijalni elektron potječe iz 2a orbitalna, iako ionizacija bora uključuje 2p elektron. I za dušik i za kisik, elektron dolazi iz 2p orbitalna, ali spin je isti za sve 2p dušičnih elektrona, dok u jednom od 2 postoji skup uparenih elektronap kisikove orbite.

• Ionizirajuća energija je minimalna energija potrebna za uklanjanje elektrona iz atoma ili iona u plinskoj fazi.
• Najčešće jedinice energije ionizacije su kilodžule po molu (kJ / M) ili elektronski volti (eV).
• Energija ionizacije pokazuje periodičnost na periodnom stolu.
• Opći je trend da se ionizacijska energija povećava kretanje s lijeva na desno kroz razdoblje elementa. Pomičući se lijevo udesno kroz neko razdoblje, atomski radijus se smanjuje, pa elektrone više privlači (bliža) jezgra.
• Opći je trend da se ionizacijska energija smanjuje prelazeći od vrha prema dnu prema grupi periodičnih tablica. Pomičući se niz grupu dodaje se valentna ljuska. Vanjski elektroni su dalje od pozitivno nabijene jezgre, pa ih je lakše ukloniti.

• F. Albert Cotton i Geoffrey Wilkinson, Napredna anorganska kemija (5. izd., John Wiley 1988) str.1381.
• Lang, Peter F.; Smith, Barry C. "Ionizirajuće energije atoma i atomskog jona". Journal of Chemical Education. 80 (8).