ionisaatioenergiatai ionisaatiopotentiaali on energia, joka tarvitaan elektroni kaasumaisesta atomista tai ionista. Lähemmin ja tiiviimmin sidottu elektroni on tuma, sitä vaikeampaa on poistaa, ja sitä korkeampi on sen ionisaatioenergia.
Avainasemassa olevat tuotteet: Ionisointienergia
- Ionisointienergia on energian määrä, joka tarvitaan elektronin poistamiseen kokonaan kaasumaisesta atomista.
- Yleensä ensimmäinen ionisaatioenergia on pienempi kuin se, joka tarvitaan seuraavien elektronien poistamiseen. On poikkeuksia.
- Ionisointienergialla on suuntaus jaksollisessa taulukossa. Ionisointienergia lisääntyy yleensä siirtymällä vasemmalta oikealle jakson tai rivin poikki ja vähenee liikkumisesta ylhäältä alas alaryhmä tai sarake.
Ionisointienergian yksiköt
Ionisointienergia mitataan elektronvolteissa (eV). Joskus molaarinen ionisaatioenergia ilmaistaan J / mol.
Ensimmäinen vs. myöhemmät ionisaatioenergiat
Ensimmäinen ionisaatioenergia on energiaa, joka tarvitaan yhden elektronin poistamiseksi kantaatomista. Toinen
ionisaatioenergia on energia, joka tarvitaan toisen valenssielektronin poistamiseksi yksiarvoisesta ionista kaksiarvoisen ionin muodostamiseksi jne. Peräkkäiset ionisaatioenergiat lisääntyvät. Toinen ionisaatioenergia on (melkein) aina suurempi kuin ensimmäinen ionisaatioenergia.On olemassa pari poikkeusta. Boorin ensimmäinen ionisaatioenergia on pienempi kuin berylliumilla. Hapen ensimmäinen ionisaatioenergia on suurempi kuin typen. Poikkeuksien syynä on niiden elektronimääritykset. Berylliumissa ensimmäinen elektroni tulee 2s: n kiertoradalta, joka voi pitää kaksi elektronia yhtä vakaan kanssa. Boorissa ensimmäinen elektroni poistetaan 2p: n kiertoradalta, joka on vakaa, kun siinä on kolme tai kuusi elektronia.
Molemmat elektronit, jotka on poistettu hapen ja typen ionisoimiseksi, tulevat 2p: n kiertoradalta, mutta typpiatomilla on kolme elektronia p-kiertoradallaan (vakaa), kun taas happiatomissa on 4 elektronia 2p-kiertoradalla (vähemmän vakaa).
Ionisointienergian trendit jaksollisessa taulukossa
Ionisaatioenergiat lisääntyvät liikkumisesta vasemmalta oikealle jakson aikana (pienenevä atomisäde). Ionisointienergia vähenee liikkumisessa ryhmästä alaspäin (lisäämällä atomisädettä).
Ryhmän I elementeillä on alhaiset ionisaatioenergiat, koska elektronin häviö muodostaa a vakaa oktettti. Elektronin poistaminen on vaikeampaa atomisäde vähenee, koska elektronit ovat yleensä lähempänä ydintä, joka on myös positiivisemmin varautunut. Kauden suurin ionisaatioenergian arvo on sen jalokaasun.
Ionisointienergiaan liittyvät termit
Ilmausta "ionisaatioenergia" käytetään, kun keskustellaan atomeista tai molekyyleistä kaasufaasissa. Muille järjestelmille on olemassa vastaavat termit.
Työtoiminto - Työfunktio on minimi energia, joka tarvitaan elektronin poistamiseen kiinteän aineen pinnalta.
Elektroneja sitova energia - Elektroneja sitova energia on yleisempi termi kemiallisten lajien ionisaatioenergialle. Sitä käytetään usein vertailemaan energia-arvoja, joita tarvitaan elektronien poistamiseen neutraaleista atomeista, atomi-ioneista ja polyatomiset ionit.
Ionisointienergia verrattuna elektroniaffiniteettiin
Toinen jaksotaulukossa nähty suuntaus on elektronien affiniteetti. Elektroniffiniteetti on mitattu energia, joka vapautuu, kun kaasufaasin neutraali atomi saa elektronin ja muodostaa negatiivisesti varautuneen ionin (anioni). Vaikka ionisaatioenergioita voidaan mitata erittäin tarkasti, elektronien affiniteetit eivät ole yhtä helppoja mitata. Suuntaus saada elektroni kasvaa liikkumassa vasemmalta oikealle jaksollisen ajanjakson ajan ja vähenee siirtyessä ylhäältä alas alaryhmälle.
Syyt elektronien affiniteetin pienentymiselle tyypillisesti pienenevät taulukon alaspäin, koska jokainen uusi jakso lisää uuden elektronin kiertoradan. Valenssielektroni vie enemmän aikaa ytimestä. Lisäksi siirtyessäsi jaksollista taulukkoa alas, atomilla on enemmän elektroneja. Elektronien välinen heijastus helpottaa elektronien poistamista tai vaikeampaa lisätä niitä.
Elektronien affiniteetit ovat pienempiä arvoja kuin ionisaatioenergiat. Tämä asettaa elektronien affiniteetin suuntauksen siirtyä jakson yli perspektiiviin. Sen sijaan, että nettomääräisesti vapautuisi energiasta, kun elektroni vahvistuu, vakaa atomi, kuten helium, todella tarvitsee energiaa ionisaation pakottamiseksi. Halogeeni, kuten fluori, hyväksyy helposti toisen elektronin.