Ionizační energie prvků

ionizační energienebo ionizační potenciál, je energie potřebná k úplnému odstranění elektron z plynného atomu nebo iontu. Čím blíže a pevněji je elektron vázán na jádro, tím obtížnější bude odstranění a čím vyšší bude jeho ionizační energie.

Klíčové cesty: Ionizační energie

Ionizační energie se měří v elektronvoltech (eV). Někdy je molární ionizační energie vyjádřena v J / mol.

První ionizační energie je energie potřebná k odstranění jednoho elektronu z mateřského atomu. Druhý ionizační energie je energie potřebná k odstranění druhého valenčního elektronu z univalentního iontu za účelem vytvoření divalentního iontu atd. Postupné ionizační energie se zvyšují. Druhá ionizační energie je (téměř) vždy větší než první ionizační energie.

Existuje několik výjimek. První ionizační energie boru je menší než energie berylia. První ionizační energie kyslíku je větší než energie dusíku. Důvodem výjimek je jejich konfigurace elektronů. V beryliu, první elektron pochází z 2s orbital, který může držet dva elektrony, jak je stabilní s jedním. V boru je první elektron odstraněn z 2p orbitálu, který je stabilní, když drží tři nebo šest elektronů.

Oba elektrony odstraněné k ionizaci kyslíku a dusíku pocházejí z 2p orbitálu, ale atom dusíku má tři elektrony ve svém orbitálu (stabilní), zatímco atom kyslíku má 4 elektrony v orbitálu 2p (méně) stabilní).

Ionizační energie se zvyšují pohybem zleva doprava po určité době (klesající atomový poloměr). Ionizační energie se snižuje pohybem dolů po skupině (zvyšující se atomový poloměr).

Prvky skupiny I mají nízkou ionizační energii, protože ztráta elektronu vytváří a stabilní oktet. Odstranit elektron jako elektron je těžší atomový poloměr klesá, protože elektrony jsou obecně blíže k jádru, které je také pozitivně nabito. Nejvyšší hodnota ionizační energie za období je hodnota ušlechtilého plynu.

Fráze „ionizační energie“ se používá při diskusi o atomech nebo molekulách v plynné fázi. Pro jiné systémy existují analogické termíny.

Pracovní funkce - Pracovní funkce je minimální energie potřebná k odstranění elektronu z povrchu pevné látky.

Energie vázající elektrony - Energie vázající elektrony je obecnější termín pro ionizační energii jakéhokoli chemického druhu. Často se používá k porovnání energetických hodnot potřebných k odstranění elektronů z neutrálních atomů, atomových iontů a polyatomické ionty.

Dalším trendem v periodické tabulce je elektronová afinita. Elektronová afinita je míra uvolněné energie, když neutrální atom v plynné fázi získá elektron a vytvoří záporně nabitý ion (anion). Zatímco ionizační energie mohou být měřeny s velkou přesností, afinity elektronů nejsou tak snadno měřitelné. Trend získávání elektronu se zvyšuje pohybem zleva doprava napříč periodou v periodické tabulce a klesá pohybem shora dolů ze skupiny prvků.

Důvody, proč se elektronová afinita obvykle zmenšuje, se pohybují dolů stolem, protože každé nové období přidává nový elektronový orbitál. Valenční elektron tráví více času od jádra. Také při pohybu dolů periodickou tabulkou má atom více elektronů. Odpuštění mezi elektrony usnadňuje odstranění elektronu nebo je obtížnější přidat jeden.

Elektronové afinity jsou menší hodnoty než ionizační energie. Tím je perspektiva trendu elektronové afinity pohybující se v období. Spíše než čisté uvolnění energie, když je elektron získán, stabilní atom, jako je helium, ve skutečnosti vyžaduje energii k vynucení ionizace. Halogen, jako fluor, snadno přijímá další elektron.