Elementenes joniseringsenergi

De joniseringsenergi, eller joniseringspotential, är den energi som krävs för att helt ta bort en elektron från en gasformig atom eller jon. Ju närmare och tätare bunden en elektron är till kärna, desto svårare blir det att ta bort, och desto högre blir dess joniseringsenergi.

Key Takeaways: Ionization Energy

Joniseringsenergi mäts i elektronvolt (eV). Ibland uttrycks den molära joniseringsenergin i J / mol.

Den första joniseringsenergin är den energi som krävs för att ta bort en elektron från moderatomen. Den andra

Det finns ett par undantag. Den första joniseringsenergin av bor är mindre än beryllium. Den första joniseringsenergin av syre är större än kväve. Anledningen till undantagen har att göra med deras elektronkonfigurationer. I beryllium kommer den första elektronen från en 2-orbital, som kan rymma två elektroner som är stabil med en. I bor avlägsnas den första elektron från en 2p orbital, som är stabil när den har tre eller sex elektroner.

Båda elektronerna som tas bort för att jonisera syre och kväve kommer från 2p-omloppet, men en kväveatom har tre elektroner i sin p orbital (stabil), medan en syreatom har 4 elektroner i 2p orbital (mindre stabil).

Ioniseringsenergier ökar rörelsen från vänster till höger över en period (minskande atomradie). Ioniseringsenergi minskar när man går ner i en grupp (ökar atomradie).

Grupp I-element har låg joniseringsenergi eftersom förlusten av en elektron bildar en stabil oktett. Det blir svårare att ta bort en elektron som Atom radie minskar eftersom elektronerna i allmänhet är närmare kärnan, som också är mer positivt laddad. Det högsta joniseringsenergivärdet under en period är dess ädla gas.

Frasen "joniseringsenergi" används när man diskuterar atomer eller molekyler i gasfasen. Det finns analoga termer för andra system.

Arbetsfunktion - Arbetsfunktionen är den minsta energin som behövs för att ta bort en elektron från ytan på ett fast ämne.

Elektronbindande energi - Den elektronbindande energin är en mer generisk term för joniseringsenergi för alla kemiska arter. Det används ofta för att jämföra energivärden som behövs för att ta bort elektroner från neutrala atomer, atomjoner och polyatomiska joner.

En annan trend som ses i det periodiska systemet är elektronaffinitet. Elektronaffinitet är ett mått på energin som frigörs när en neutral atom i gasfasen får en elektron och bildar en negativt laddad jon (anjon). Medan joniseringsenergier kan mätas med stor precision är elektronaffiniteter inte lika lätta att mäta. Trenden att få en elektron ökar rörelsen från vänster till höger över en period i det periodiska systemet och minskar flyttningen från topp till botten ned en elementgrupp.

Orsakerna till att elektronaffinitet vanligtvis blir mindre flyttar sig nedför bordet beror på att varje ny period lägger till en ny elektronbana. Valenselektronen tillbringar mer tid längre från kärnan. När du flyttar ner det periodiska systemet har en atom fler elektroner. Avstötning mellan elektronerna gör det lättare att ta bort en elektron eller svårare att lägga till en.

Elektronaffiniteter är mindre värden än joniseringsenergier. Detta sätter trenden i elektronaffinitet som rör sig över en period i perspektiv. I stället för en nettofrigörelse av energi när en elektron är förstärkning kräver en stabil atom som helium faktiskt energi för att tvinga jonisering. En halogen, som fluor, accepterar lätt en annan elektron.