Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Τι είναι η Ενέργεια Ιονισμού;
- Ενέργεια Ιονισμού και Περιοδικός Πίνακας
- Σύγκριση Ιονιστικών Ενεργειών
Όταν πρόκειται για τη χημεία, είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς μια πιο οικεία εικόνα από έναν πυκνό πυρήνα πρωτονίων και νετρονίων που περιβάλλεται από ηλεκτρόνια στα τροχιακά τους. Εάν χρειάζεται να συγκρίνετε τις ενέργειες ιονισμού για διαφορετικά στοιχεία, αυτή η κατανόηση της δομής ενός ατόμου είναι ένα καλό σημείο εκκίνησης.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για να χάσει ένα ηλεκτρόνιο από ένα mole ατόμων αέριας φάσης ονομάζεται ενέργεια ιονισμού στοιχείων. Όταν κοιτάζετε έναν περιοδικό πίνακα, η ενέργεια ιονισμού μειώνεται γενικά από την κορυφή στο κάτω μέρος του διαγράμματος και αυξάνεται από τα αριστερά προς τα δεξιά του γραφήματος.
Τι είναι η Ενέργεια Ιονισμού;
Για οποιοδήποτε άτομο, η ενέργεια ιονισμού (μερικές φορές αποκαλείται δυναμικό ιονισμού) είναι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για να πέσει ένα ηλεκτρόνιο από ένα γραμμάριο ατόμων αέριας φάσης. Η απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από ένα ουδέτερο άτομο σας αφήνει ένα θετικά φορτισμένο ιόν του στοιχείου, που ονομάζεται κατιόν, συν το χαμένο ηλεκτρόνιο.
Πολλά στοιχεία μπορούν να χάσουν περισσότερα από ένα ηλεκτρόνια, οπότε ο σχηματισμός ενός κατιόντος 1+ είναι στην πραγματικότητα η πρώτη ενέργεια ιοντισμού ενώ οι επακόλουθες απώλειες ηλεκτρονίων σχηματίζουν ένα κατιόν 2+ ή κατιόν 3+ και είναι δεύτερη ενέργεια ιοντισμού και τρίτη ενέργεια ιοντισμού, αντίστοιχα.
Η πρώτη ενέργεια ιονισμού απομακρύνει το χαλαρότερο ηλεκτρόνιο από το ουδέτερο άτομο και ο αριθμός των πρωτονίων που ασκούν ελκυστική δύναμη στα υπόλοιπα ηλεκτρόνια δεν αλλάζει. Αυτό σημαίνει ότι η αφαίρεση ενός δεύτερου ηλεκτρονίου θα είναι πιο δύσκολη και απαιτεί περισσότερη ενέργεια. Επομένως, η δεύτερη ενέργεια ιοντισμού θα είναι πάντα μεγαλύτερη από την πρώτη ενέργεια ιονισμού. Οι επιστήμονες εκφράζουν την ενέργεια ιοντισμού σε ζεύγη ή σε ηλεκτρόνια βολτ.
Ενέργεια Ιονισμού και Περιοδικός Πίνακας
Είναι δυνατόν να εξετάσουμε τις περιοδικές τάσεις και τις τάσεις της έντασης της ιοντίζουσας ενέργειας. Γενικά, η ενέργεια ιοντισμού μειώνεται πάντα καθώς μετακινείτε από την κορυφή του γραφήματος στο κάτω μέρος του γραφήματος και αυξάνεται καθώς μετακινείτε από την αριστερή πλευρά του γραφήματος στη δεξιά πλευρά του γραφήματος. Αυτό σημαίνει ότι το στοιχείο ηλίου (He), το οποίο είναι το ανώτατο στοιχείο στην άκρα δεξιά πλευρά του περιοδικού πίνακα, έχει μια πολύ υψηλότερη ενέργεια ιοντισμού απ 'ότι το στοιχείο francium (Fr), το οποίο κάθεται στο κάτω μέρος της πρώτης στήλης στην αριστερή πλευρά του περιοδικού πίνακα.
Οι λόγοι πίσω από αυτές τις τάσεις είναι απλοί. Τα στοιχεία κοντά στο κάτω μέρος του περιοδικού πίνακα έχουν μεγαλύτερο αριθμό τροχιακών. Αυτό σημαίνει ότι τα εξώτατα ηλεκτρόνια βρίσκονται πιο μακριά από τον πυρήνα και επομένως ευκολότερα χάνουν, με αποτέλεσμα μια χαμηλότερη ενέργεια ιοντισμού. Τα ηλεκτρόνια των στοιχείων στην αριστερή πλευρά του περιοδικού πίνακα είναι επίσης λίγο πιο εύκολο να χάσουν, αφού αυτά τα στοιχεία έχουν λιγότερα πρωτόνια. Για παράδειγμα, το υδρογόνο (H) στην άκρα αριστερή πλευρά του περιοδικού πίνακα περιέχει μόνο ένα πρωτόνιο ενώ το ήλιο (He) στην άκρα δεξιά πλευρά του περιοδικού πίνακα περιέχει δύο πρωτόνια. Αυτό το δεύτερο πρωτόνιο αυξάνει την ελκυστική δύναμη που συγκρατεί τα ηλεκτρόνια του ηλίου, οπότε η ενέργεια του ιονισμού είναι υψηλότερη.
Σύγκριση Ιονιστικών Ενεργειών
Η κατανόηση της ενέργειας ιονισμού είναι σημαντική επειδή αντανακλά την ικανότητα των στοιχείων να συμμετέχουν σε κάποιες χημικές αντιδράσεις ή να σχηματίζουν κάποιες ενώσεις. Αν πρέπει να καθορίσετε ποιο στοιχείο από μια λίστα έχει την υψηλότερη ενέργεια ιοντισμού, βρείτε τις τοποθετήσεις στοιχείων στον περιοδικό πίνακα. Θυμηθείτε ότι τα στοιχεία κοντά στην κορυφή του περιοδικού πίνακα και στα δεξιά του περιοδικού πίνακα έχουν υψηλότερες ενέργειες ιονισμού. Μπορείτε να βρείτε εύκολα περιοδικούς πίνακες που απαριθμούν τις μεμονωμένες ενέργειες ιονισμού για κάθε στοιχείο για να σας βοηθήσουν σε αυτό το έργο.