Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Hva er ioniseringsenergi?
- Ioniseringsenergi og det periodiske systemet
- Sammenligning av ioniseringsenergier
Når det kommer til kjemi, er det vanskelig å forestille seg et mer kjent bilde enn en tett pakket kjerner av protoner og nøytroner omgitt av elektroner i deres orbitaler. Hvis du trenger å sammenligne ioniseringsenergier for forskjellige elementer, er denne forståelsen av strukturen til et atom et flott utgangspunkt.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Mengden energi som er nødvendig for å miste ett elektron fra et mol gassfase-atomer kalles en elementer ioniseringsenergi. Når du ser på en periodisk tabell, reduseres ioniseringsenergien generelt fra toppen til bunnen av diagrammet og øker fra venstre til høyre for diagrammet.
Hva er ioniseringsenergi?
For ethvert atom er ioniseringsenergi (noen ganger kalt ioniseringspotensial) mengden energi som trengs for å slippe ett elektron fra et mol gassfase-atomer. Fjerning av ett elektron fra et nøytralt atom etterlater deg et positivt ladet ion av elementet, kalt en kation, pluss det tapte elektronet.
Mange elementer kan miste mer enn ett elektron, så dannelsen av en 1+ kation er faktisk første ioniseringsenergi mens påfølgende elektrontap danner en 2+ kation eller en 3+ kation (eller mer) og er andre ioniseringsenergi og tredje ioniseringsenergi, henholdsvis.
Første ioniseringsenergi fjerner det løseste elektronet fra det nøytrale atomet, og antallet protoner som utøver en attraktiv kraft på de gjenværende elektronene, endres ikke. Dette betyr at det vil være vanskeligere å fjerne et annet elektron og kreve mer energi. Derfor vil andre ioniseringsenergi alltid ha større verdi enn første ioniseringsenergi. Forskere uttrykker ioniseringsenergi i joules eller elektron volt.
Ioniseringsenergi og det periodiske systemet
Det er mulig å se på det periodiske systemet og legge merke til ioniseringens energitrender. Generelt synker ioniseringsenergien alltid når du beveger deg fra toppen av diagrammet til bunnen av diagrammet og øker når du beveger deg fra venstre side av diagrammet til høyre side av diagrammet. Dette betyr at elementet helium (He), som er det øverste elementet helt til høyre på det periodiske bordet, har en mye høyere ioniseringsenergi enn elementet francium (Fr), som sitter i bunnen av den første kolonnen på venstre side av periodiske tabeller.
Årsakene bak disse trendene er enkle. Elementene nær bunnen av den periodiske tabellen har et større antall orbitaler. Dette betyr at de ytterste elektronene er lenger borte fra kjernen og derfor lettere å miste, noe som resulterer i en lavere ioniseringsenergi. Elektronene til elementene på venstre side av det periodiske systemet er også litt lettere å miste siden elementene har færre protoner. For eksempel inneholder hydrogen (H) på venstre side av det periodiske bordet bare ett proton mens helium (He) helt til høyre i det periodiske bordet inneholder to protoner. Dette andre protonet øker den attraktive kraften som holder på heliums elektroner, så ioniseringsenergien er høyere.
Sammenligning av ioniseringsenergier
Å forstå ioniseringsenergi er viktig fordi den reflekterer en elementers evne til å delta i noen kjemiske reaksjoner eller danne noen forbindelser. Hvis du må bestemme hvilket element fra en liste som har den høyeste ioniseringsenergien, kan du finne elementene plasseringer på det periodiske systemet. Husk at elementer nær toppen av det periodiske systemet og lenger til høyre for det periodiske systemet har høyere ioniseringsenergier. Du kan enkelt finne periodiske tabeller som viser de individuelle ioniseringsenergiene for hvert element for å hjelpe deg i denne oppgaven.