Ionizačná energia

Čo je ionizačná energia?

Ten ionizačná energia, Je to symbol I, je to minimálne množstvo energie potrebnej na spustenie vonkajšieho elektrónu na krtek atómov v plynnom stave, v jeho základnom stave. Inými slovami, je to minimálne množstvo energie potrebnej na transformáciu mol neutrálnych atómov do plynného stavu na mol iónov s pozitívnym zaťažením (odtiaľ jej názov).

Ionizačná energia by bola zrejmá vo forme chemickej rovnice energia potrebná pre nasledujúci proces:

Ionizačná energia je priamym meradlom toho, ako silne sú vonkajšie elektróny chemického prvku spojené. Pri definovaní energie procesu ionizácie plynného stavu sa zabráni príspevku alebo interferencia intermolekulárnych interakcií, ktoré sa vyskytujú v kvapalných a tuhých stavoch.

Týmto spôsobom je zabezpečené, že ionizačná energia závisí iba od vnútorných síl atómu a najmä od stability elektrónov, ktoré tvoria valenčnú vrstvu každého prvku.

Proces odstraňovania elektrónu z vrstvy Valencie je proces, ktorý vyžaduje energiu, takže ide o endotermický proces. Z tohto dôvodu sú ionizačné energie vždy pozitívne (na základe konvencie, keď sa energia dostane do systému, považuje sa za pozitívnu).

Existuje viac ako jedna ionizačná energia

Aj keď sa definícia ionizačnej energie aplikuje na neutrálne atómy, ktoré sa stávajú pozitívnymi iónmi (tj katiónmi), môže sa tiež aplikovať na postupné odstránenie pozitívnych iónových elektrónov, tj druhov, ktoré už stratili elektróny.

V tomto zmysle sa energia na ionizáciu neutrálneho atómu stáva prvou z mnohých možných ionizačných energií, pretože pre každý elektrón, ktorý sa točí okolo jadra, je jedna.

Môže vám slúžiť: Aké sú prvky pohybu?

Inými slovami, energie spojené so všetkými nasledujúcimi procesmi sa považujú za ionizačné energie:

Poradie postupných ionizačných energií

Pre akýkoľvek atóm akéhokoľvek prvku je splnené, že ionizačná energia bude vždy väčšia ako všetky predchádzajúce ionizačné energie. Inými slovami, následné ionizačné energie majú nasledujúci vzťah:

Dôvod, prečo sa to stane, je veľmi jednoduchý. Prvá ionizačná energia zahŕňa odstránenie elektrónu na neutrálny atóm. Druhá ionizačná energia však naznačuje, že elektrón na atóm, ktorý už stratil prvý.

Neprítomnosť elektrónu zanecháva pozitívne čisté zaťaženie, ktoré priťahuje zvyšné elektróny s väčšou silou, takže je ťažšie začať ich začať. Okrem toho táto neprítomnosť tiež znižuje účinok štítu, ktorý majú elektróny na najvzdialenejšie elektróny, takže ich jadro je schopné ich prilákať silnejšie.

Výsledkom je, že je ťažšie začať druhý elektrón ako prvý, a bude ťažšie začať tretí ako druhý, atď. tabuľkový periodický.

Z	Element	najprv	Druhý	Tretiny	Štvrťrok	Piaty	Šiesty
1	H	1312
2	On	2373	5251
3	Li	520	7300	11815
4	Byť	899	1757	14850	21005
5	B	801	2430	3660	25000	32820
6	C	1086	2350	4620	6220	38000	47261
7	N	1400	2860	4580	7500	9400	53000
8	Ani	1314	3390	5300	7470	11000	13000
9	F	1680	3370	6050	8400	11000	15200
10	Nekóda	2080	3950	6120	9370	12200	15000

Periodický trend ionizačnej energie

Ionizačná energia je periodická vlastnosť, ktorá sa zvyšuje zľava doprava a zdola na periodickú tabuľku, ako je vidieť v nasledujúcej grafike.

Môže vám slúžiť: lineárna dilatácia: čo je to, vzor a koeficienty, príklad

Variácia i za obdobie

Keď sa pohybujeme po dobu zľava doprava, trochu sa nazýva účinné jadrové zaťaženie, čo nie je nič iné ako skutočné kladné zaťaženie, ktoré môžu najviac vonkajšie elektróny „vidieť“ kvôli štítu najviac vnútornejších elektrónov.

To znamená, že sila, s akou je jadro schopné prilákať elektróny Valencie.

Variácia I v celej skupine

Keď zostupne v skupine, umiestňujeme elektróny do zvyšujúcich sa hladín energie, a preto na atómové orbitály čoraz viac ďaleko od jadra. Z tohto dôvodu sila, s ktorou jadro priťahuje valenčné elektróny, klesá, keď klesáme v skupine, a tiež znižuje ionizačnú energiu.

Ako určiť ionizačnú energiu?

Ionizačná energia je experimentálne určité množstvo prostredníctvom série techník nazývaných spolu fotoelektrónová spektroskopia.

Tieto techniky sú založené na fenoméne veľmi podobnom fotoelektrickému účinku, v ktorom je elektromagnetické žiarenie schopné začať elektróny atómu a rozdiel medzi energiou ožarovania a kinetickou energiou, s ktorou je elektrón prepustený.

Rôzne techniky fotoelektrónovej spektroskopie umožňujú analýzu energie, ktorých prakticky je akýkoľvek elektrón spojený s jeho jadrom, či už elektrón Valencie alebo vnútorný elektrón.

Príklady ionizačnej energie

Prvá ionizačná energia ušľachtilých plynov

Zvonené plyny majú najstabilnejšie elektronické konfigurácie všetkých prvkov periodickej tabuľky. Z tohto dôvodu majú tiež najväčšiu ionizačnú energiu. Prvá ionizačná energia každého z ušľachtilých plynov je uvedená nižšie:

• Hélium

Jeho prvá ionizačná energia je 2373 kJ/mol, najvyššia v celej periodickej tabuľke.

• Neón

Jeho prvá ionizačná energia je 2080 kJ/mol a je druhým najvyšším.

• Argón

Jeho prvá ionizačná energia je 1521 kJ/mol. Iba f, ne a on má väčšie ionizačné energie.

• Kripton

Prvá ionizačná energia je 1350 kJ/mol. Nie je to také vysoké ako ostatné, ale je stále väčší ako v prípade jej susedných prvkov.

• Xenón

To isté, čo sa hovorí o Kriptone, možno povedať o xenóne s prvou ionizačnou energiou 1170 kJ/mol.

Môže vám slúžiť: Červohra: História, teória, typy, formovanie

Prvá a druhá ionizačná energia alkalických kovov

Alkalické kovy majú zase najmenšiu prvú ionizačnú energiu a najväčšiu druhú ionizačnú energiu všetkých prvkov:

• Lítium

Jeho prvá ionizačná energia je menej ako štvrtina energie, ale lítia má najväčšiu druhú ionizačnú energiu všetkých prvkov, čo je 7300 kJ/mol.

• Sodík

Sodík stráca svoj prvý elektrón veľmi ľahko, pretože získava elektronickú konfiguráciu NE, ale na odstránenie druhého elektrónu musíte naplniť 4560 kJ/mol.

• Draslík

Prvá energia ionizácie draselného je iba 418,7 kJ/mol, zatiaľ čo druhá je 3052 kJ/mol, podstatne väčšia ako energia jej susedov.

• Rubídium

S ionizačnou energiou 403 kJ/mol je Rubidio jedným z prvkov s menšou ionizačnou energiou. Druhý je však 2633 kJ/mol.

• Cézium

Jeho prvá ionizačná energia je iba 375 kJ/mol a druhá 2234 kJ/mol, dokonca nižšia ako prvá ionizačná energia hélia.