Definicija in trend ionizacijske energije

Ionizacijska energija je energija potreben za odstranitev elektrona od plinastiatom ali ion. Prva ali začetna ionizacijska energija ali E_jaz atoma ali molekula je potrebna energija, da jo odstranimo Krt elektronov iz enega mola izoliranih plinastih atomov ali ionov.

Lahko si mislite ionizacijska energija kot merilo težavnosti odstranjevanja elektrona ali jakosti, s katero je elektron vezan. Večja kot je ionizacijska energija, težje je odstraniti elektron. Zato je ionizacijska energija indikator reaktivnosti. Ionizacijska energija je pomembna, saj jo lahko uporabimo za napovedovanje trdnosti kemičnih vezi.

Poznan tudi kot: ionizacijski potencial, IE, IP, ΔH °

Enote: Energijo ionizacije poročajo v enotah kilodžul na mol (kJ / mol) ali elektronskih voltih (eV).

Ionizacija, skupaj z atomsko in ionski polmer, elektronegativnost, afiniteta elektronov in kovinskost sledi trendu v periodični tabeli elementov.

• Ionizacijska energija na splošno poveča gibanje od leve proti desni skozi časovno obdobje elementov (vrstice). To je zato, ker se atomski polmer na splošno zmanjša, ko se giblje skozi obdobje, zato je med negativno nabitimi elektroni in pozitivno nabitim jedrom večje učinkovito privlačenje. Ionizacija je na najnižji vrednosti za alkalijsko kovino na levi strani mize in največ za plemeniti plin na skrajni desni strani obdobja. Plemeniti plin ima napolnjeno valenčno lupino, zato se upira odstranjevanju elektronov.
  instagram viewer
• Ionizacija zmanjšuje premikanje od zgoraj navzdol navzdol skupine elementov (stolpec). To je zato, ker se glavno kvantno število najbolj oddaljenega elektrona poveča, ko se giblje po skupini. V atomih se več protonov giblje po skupini (večji pozitivni naboj), vendar je učinek vlečenje elektronske lupine, zaradi česar so manjši in presejajo zunanje elektrone iz privlačne sile jedro. Doda se več elektronskih lupin, ki se premikajo po skupini, tako da se najbolj oddaljeni elektroni vse bolj oddaljujejo od jedra.

Energija, potrebna za odstranitev najbolj oddaljenega valenčni elektron iz nevtralnega atoma je prva ionizacijska energija. Druga ionizacijska energija je tista, ki je potrebna za odstranitev naslednjega elektrona in tako naprej. Druga ionizacijska energija je vedno višja od prve ionizacijske energije. Vzemimo za primer atom alkalne kovine. Odstranjevanje prvega elektrona je razmeroma enostavno, saj njegova izguba daje atomu stabilno elektronsko lupino. Odstranjevanje drugega elektrona vključuje novo elektronsko lupino, ki je tesneje in tesneje vezana na atomsko jedro.

Prvo ionizacijsko energijo vodika lahko predstavljamo z naslednjo enačbo:

H (g) → H⁺(g) + e^-

ΔH° = -1312,0 kJ / mol

Če pogledate grafikon prvih ionizacijskih energij, sta vidni dve izjemi od trenda. Prva ionizacijska energija bora je manjša od energije berilija, prva ionizacijska energija kisika pa je manjša od energije dušika.

Razlog za neskladje je v elektronski konfiguraciji teh elementov in Hundovem pravilu. Pri beriliju prvi ionizacijski potencialni elektron prihaja iz 2s orbitalna, čeprav ionizacija bora vključuje 2str elektrona. Za dušik in kisik elektrona prihaja iz 2str orbitalno, vendar je spin za vse 2 enakstr dušikovih elektronov, medtem ko je v enem od 2 nabor seznanjenih elektronovstr kisikove orbite.

• Ionizijska energija je najmanjša energija, ki je potrebna za odstranitev elektrona iz atoma ali iona v plinski fazi.
• Najpogostejše enote ionizacijske energije so kilodžule na mol (kJ / M) ali elektronski volti (eV).
• Ionizijska energija ima periodičnost na periodični tabeli.
• Splošni trend je, da se ionizacijska energija v obdobju elementov poveča od leve proti desni. Če se skozi določeno obdobje premikamo levo v desno, se atomski polmer zmanjšuje, zato elektrone bolj privlačijo (bližje) jedro.
• Splošni trend je, da se ionizacijska energija zmanjša od premika od vrha navzdol v skupini občasnih tabel. Če se premaknete po skupini, je dodana valenčna lupina. Zunanji elektroni so dlje od jedra s pozitivnim nabojem, zato jih je lažje odstraniti.

• F. Albert Cotton in Geoffrey Wilkinson, Napredna anorganska kemija (5. izd., John Wiley 1988) str.1381.
• Lang, Peter F.; Smith, Barry C. "Ionizacijske energije atomov in atomske ione". Journal of Chemical Education. 80 (8).