De ioniseringsenergi, eller ioniseringspotensial, er energien som kreves for å fjerne et elektron fra et gassformet atom eller ion. Jo nærmere og tettere bundet et elektron er til cellekjernen, jo vanskeligere vil det være å fjerne, og jo høyere ioniseringsenergi blir det.
Key Takeaways: Ionization Energy
- Ioniseringsenergi er mengden energi som trengs for å fjerne et elektron helt fra et gassformet atom.
- Generelt er den første ioniseringsenergien lavere enn den som kreves for å fjerne påfølgende elektroner. Det er unntak.
- Ioniseringsenergi viser en trend på det periodiske systemet. Ioniseringsenergi øker generelt bevegelsen fra venstre til høyre over en periode eller rad og reduserer å bevege seg topp til bunn ned en elementgruppe eller kolonne.
Enheter for ioniseringsenergi
Ioniseringsenergi måles i elektronvolt (eV). Noen ganger uttrykkes molar ioniseringsenergi, i J / mol.
First vs påfølgende ioniseringsenergier
Den første ioniseringsenergien er energien som kreves for å fjerne ett elektron fra hovedatomet. Den andre
ioniseringsenergi er energien som kreves for å fjerne et andre valenselektron fra det univalente ionet for å danne det divalente ionet, og så videre. Påfølgende ioniseringsenergier øker. Den andre ioniseringsenergien er (nesten) alltid større enn den første ioniseringsenergien.Det er et par unntak. Den første ioniseringsenergien til bor er mindre enn beryllium. Den første ioniseringsenergien til oksygen er større enn nitrogen. Årsaken til unntakene har å gjøre med elektronkonfigurasjonene deres. I beryllium kommer det første elektronet fra en 2s-bane, som kan inneholde to elektroner slik det er stabilt med en. I bor fjernes det første elektronet fra en 2p orbital, som er stabil når den har tre eller seks elektroner.
Begge elektronene fjernet for å ionisere oksygen og nitrogen kommer fra 2p-bane, men et nitrogenatom har det tre elektroner i p-banen (stabil), mens et oksygenatom har 4 elektroner i 2p-bane (mindre stabil).
Ionisering Energitrender i det periodiske systemet
Ioniseringsenergier øker å bevege seg fra venstre til høyre over en periode (synkende atomradius). Ioniseringsenergi reduserer å bevege seg nedover i en gruppe (økende atomradius).
Element I-elementer har lave ioniseringsenheter fordi tapet av et elektron danner en stabil oktett. Det blir vanskeligere å fjerne et elektron som atomradius avtar fordi elektronene generelt er nærmere kjernen, som også er mer positivt ladet. Den høyeste ioniseringsenergiverdien i en periode er dens edelgass.
Vilkår relatert til ionisering energi
Uttrykket "ioniseringsenergi" brukes når vi diskuterer atomer eller molekyler i gassfasen. Det er analoge vilkår for andre systemer.
Arbeidsfunksjon - Arbeidsfunksjonen er den minste energien som trengs for å fjerne et elektron fra overflaten til et fast stoff.
Elektronbindende energi - Den elektronbindende energien er en mer generisk betegnelse for ioniseringsenergi av alle kjemiske arter. Det brukes ofte til å sammenligne energiverdier som trengs for å fjerne elektroner fra nøytrale atomer, atomioner og polyatomiske ioner.
Ionisering Energi versus elektronaffinitet
En annen trend sett i det periodiske systemet er Elektron affinitet. Elektronaffinitet er et mål på energien som frigjøres når et nøytralt atom i gassfasen får et elektron og danner et negativt ladet ion (anion). Selv om ioniseringsenergier kan måles med stor presisjon, er elektronaffiniteter ikke like enkle å måle. Trenden for å få et elektron øker å bevege seg fra venstre til høyre over en periode i periodiske tabeller og reduserer å bevege seg fra topp til bunn ned i en elementgruppe.
Årsakene til at elektronaffinitet vanligvis blir mindre ved å bevege seg nedover bordet, er fordi hver nye periode legger til en ny elektronbane. Valenselektronet bruker mer tid lenger fra kjernen. Når du beveger deg nedover det periodiske systemet, har et atom flere elektroner. Frastøting mellom elektronene gjør det lettere å fjerne et elektron eller vanskeligere å legge til et.
Elektronaffiniteter er mindre verdier enn ioniseringsenergier. Dette setter trenden i elektronaffinitet som beveger seg over en periode i perspektiv. I stedet for en netto frigjøring av energi når et elektron er gevinst, krever et stabilt atom som helium faktisk energi for å tvinge ionisering. En halogen, som fluor, aksepterer lett et annet elektron.