Йонизационна енергия на елементите

Най- йонизационна енергияили йонизационен потенциал е енергията, необходима за пълното отстраняване на електрон от газообразен атом или йон. По-близкият и по-плътно свързан електрон е към ядро, толкова по-трудно ще бъде отстраняването му и толкова по-висока ще бъде неговата йонизационна енергия.

Ключови заведения: Енергия на йонизация

Енергията на йонизацията се измерва в електронволти (eV). Понякога енергията на моларната йонизация се изразява в J / mol.

Първата йонизационна енергия е енергията, необходима за отстраняване на един електрон от родителския атом. Секундата йонизационна енергия е енергията, необходима за отстраняване на втори валентен електрон от едновалентния йон за образуване на двувалентния йон и т.н. Последователните йонизационни енергии се увеличават. Втората йонизационна енергия е (почти) винаги по-голяма от първата йонизационна енергия.

Има няколко изключения. Първата йонизационна енергия на бора е по-малка от тази на берилия. Първата йонизационна енергия на кислорода е по-голяма от тази на азота. Причината за изключенията е свързана с техните електронни конфигурации. В берилия първият електрон идва от орбитала 2s, която може да побере два електрона, тъй като е стабилна с един. В бора първият електрон се отстранява от 2p орбитала, която е стабилна, когато държи три или шест електрона.

И двата електрона, отстранени да йонизират кислорода и азота, идват от 2p орбитала, но азотен атом има три електрона в своята p орбитала (стабилна), докато кислородният атом има 4 електрона в 2p орбиталата (по-малко стабилна).

Йонизационните енергии се увеличават, като се движат от ляво на дясно през определен период (намаляващ атомния радиус). Енергията на йонизацията намалява придвижването надолу по група (увеличаване на атомния радиус).

Елементите от I група имат ниски енергии на йонизация, тъй като загубата на електрон образува a стабилен октет. Става по-трудно да се премахне електрон като атомен радиус намалява, тъй като електроните обикновено са по-близо до ядрото, което също е по-положително заредено. Най-високата стойност на енергията на йонизацията за даден период е тази на нейния благороден газ.

Изразът "йонизационна енергия" се използва при обсъждане на атоми или молекули в газовата фаза. Има аналогични термини за други системи.

Работна функция - Функцията на работа е минималната енергия, необходима за отстраняване на електрон от повърхността на твърдо вещество.

Енергия на свързване с електрон - Енергийно свързващата енергия е по-общ термин за йонизационна енергия на всеки химичен вид. Често се използва за сравняване на енергийните стойности, необходими за отстраняване на електрони от неутрални атоми, атомни йони и многоатомни йони.

Друга тенденция, наблюдавана в периодичната таблица, е електронен афинитет. Електронният афинитет е мярка за освободената енергия, когато неутрален атом в газовата фаза придобие електрон и образува отрицателно зареден йон (анион). Докато енергиите на йонизация могат да се измерват с голяма точност, електронните афинитети не са толкова лесни за измерване. Тенденцията за придобиване на електрон нараства, като се движи отляво надясно през период в периодичната таблица и намалява придвижването отгоре надолу надолу от група елементи.

Причините афинитетът на електроните обикновено става по-малък, като се движи надолу по таблицата е, защото всеки нов период добавя нова орбитала на електрон. Валентният електрон прекарва повече време по-далеч от ядрото. Също така, докато се движите надолу по периодичната таблица, един атом има повече електрони. Отблъскването между електроните улеснява премахването на електрон или по-трудно да се добави такъв.

Електронните афинитети са по-малки стойности от енергиите на йонизация. Това поставя в перспектива тенденцията в афинитета на електроните, движеща се през определен период. Вместо от нетно освобождаване на енергия, когато натрупа електрон, стабилният атом като хелий всъщност изисква енергия, за да принуди йонизацията. Халогенът като флуор лесно приема друг електрон.