Ionisatie-energie is een periodieke eigenschap die de energie aangeeft die nodig is om het elektron van een atoom in een grondtoestand over te brengen.
Een atoom bevindt zich in zijn grondtoestand wanneer het aantal protonen gelijk is aan het aantal elektronen.
De overdracht van elektronen van het atoom wordt ionisatie genoemd. Daarom wordt de energie die nodig is om het te laten gebeuren ionisatie-energie genoemd, ook wel bekend als: Ionisatiepotentieel.
Het eerste verwijderde elektron is het elektron dat het verst van de kern van het atoom verwijderd is. De afstand vergemakkelijkt de overdracht, want hoe verder weg van de kern, wat positief is, hoe minder energie het kost om het elektron eruit te halen.
De volgende elektron(nen) hebben meer energie nodig. We kunnen dus zeggen dat de 1e ionisatie-energie (E.I) kleiner is dan de 2e ionisatie-energie. De 2e is op zijn beurt kleiner dan de 3e ionisatie-energie enzovoort:
1e E.I
Dit komt omdat de atoomstraal het neemt in omvang toe naarmate elk elektron van het atoom wordt verwijderd. Als gevolg hiervan komen elektronen steeds dichter bij de atoomkern.
Controleer de opeenvolgende zuurstofionisatie-energieën:
O -> O+: 1313,9 kJ mol-1
O+1 -> O+2: 3388,2 kJ mol-1
O+2 -> O+3: 5300.3 kJ mol-1
O+3 -> O+4: 7469,1 kJ mol-1
O+4 -> O+5: 10989,3 kJ mol-1
Wanneer het atoom na verwijdering van een elektron meer protonen dan elektronen heeft, wordt dat atoom een kation.
Lees ook:
- Ion, kation en anion
- ionisatie
Dit gebeurt bijvoorbeeld als we een elektron uit waterstof halen. Waterstof bestaat uit 1 proton en 1 elektron.
Na het verwijderen van het elektron heeft de waterstof slechts één proton in zijn kern. Het betekent dat de waterstof werd geïoniseerd en dat het een kation werd, wat hetzelfde is als zeggen dat het een positief ion werd.
Ionisatie-energie in het periodiek systeem
De atomaire straal neemt toe van rechts naar links en van boven naar beneden in het periodiek systeem.
Dit wetende, neemt de ionisatie-energie in de tegenovergestelde richting toe, dat wil zeggen, deze is groter van links naar rechts en van onder naar boven.
Onder de elementen die minder ionisatie-energie nodig hebben, zijn de alkalimetalenbijvoorbeeld kalium.
Edelgassen zijn in het algemeen gassen die een hogere ionisatie-energie nodig hebben, bijvoorbeeld argon.
Verwijderingsenergie x Ionisatie-energie
Verwijderingsenergie lijkt erg op ionisatie-energie. Het verschil tussen de twee is dat de verwijderingsenergie kan worden geassocieerd met: foto-elektrische effecten.
Foto-elektrische effecten zijn elektronen die gewoonlijk worden uitgezonden door metalen materialen die aan licht worden blootgesteld.
Hierdoor verloopt de verwijdering van elektronen in de verwijderingsenergie niet volgens een volgorde zoals bij de ionisatie-energie.
Bij ionisatie-energie bevinden de eerst verwijderde elektronen zich het verst van de kern.
Elektronische affiniteit
DE elektronische affiniteit het beïnvloedt ook het gedrag van atomen, maar omgekeerd.
Dit is de periodieke eigenschap die de energie aangeeft die vrijkomt wanneer een atoom een elektron ontvangt. Aan de andere kant is ionisatie-energie de energie die nodig is om een elektron uit een atoom te verwijderen.
Lees ook elektropositiviteit en elektronegativiteit.
Opdrachten
1. (PUCRS) Gezien de positie van de elementen in het periodiek systeem, is het correct om te stellen dat van de onderstaande elementen degene met de kleinste straal en de hoogste ionisatie-energie de
a) aluminium
b) argon
c) fosfor
d) natrium
e) rubidium
b) argon
2. (UEL) In periodieke classificatie neemt de ionisatie-energie van chemische elementen toe
a) van de uiteinden naar het midden, in perioden.
b) van de uiteinden naar het midden, in gezinnen.
c) van rechts naar links, in punten.
d) van boven naar beneden, in gezinnen.
e) van onder naar boven, in gezinnen.
e) van onder naar boven, in gezinnen.
3. (Uece) Laat de volgende neutrale atomen worden weergegeven door de hypothetische symbolen X, Y, Z en T en hun respectievelijke elektronische configuraties:
X → 1s2
Y → 1s2 2s2
Z → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
T → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Degene met de hoogste ionisatie-energie is:
a) Ja
b) Z
c) T
d) X
d) X
4. (Ufes) De eerste ionisatie-energie van broom (Z=35) is 1.139,9 kJ/mol. Controleer het alternatief dat de eerste ionisatie-energieën van respectievelijk fluor (Z=9) en chloor (Z=17) in kJ/mol bevat.
a) 930,0 en 1,008,4
b) 1.008.4 en 930.0
c) 1.251,1 en 1.681,0
d) 1.681,0 en 1.251,1
e) 1.251,0 en 930,0
d) 1.681,0 en 1.251,1
Controleer toelatingsexamenvragen met een becommentarieerde resolutie in: Oefeningen op het periodiek systeem.
