Energia jonizacji lub potencjał jonizacji

Energia jonizacji to a okresowa właściwość, która wskazuje energię potrzebną do przeniesienia elektronu z atomu w stanie podstawowym.

Atom znajduje się w stanie podstawowym, gdy liczba protonów jest równa liczbie elektronów.

Przeniesienie elektronu(ów) z atomu nazywa się jonizacją. Dlatego potrzebna do tego energia nazywana jest energią jonizacji, znaną również jako Potencjał jonizacji.

Pierwszy usunięty elektron to ten, który znajduje się najdalej od jądra atomu. Odległość ułatwia transfer, ponieważ im dalej od jądra, co jest dodatnie, tym mniej energii potrzebuje elektron do wyciągnięcia z niego.

Następne elektrony potrzebują więcej energii. Możemy zatem powiedzieć, że pierwsza energia jonizacji (E.I) jest mniejsza niż druga energia jonizacji. Druga z kolei jest mniejsza niż trzecia energia jonizacji i tak dalej:

1. E.I

Dzieje się tak, ponieważ promień atomowy zwiększa swój rozmiar, gdy każdy elektron jest usuwany z atomu. W rezultacie elektrony coraz bardziej zbliżają się do jądra atomowego.

Sprawdź kolejne energie jonizacji tlenu:

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
Gdy po usunięciu elektronu atom ma więcej protonów niż elektronów, atom ten staje się kationem.

Przeczytaj też:

• Jon, kation i anion
• jonizacja

Tak się dzieje na przykład, gdy usuwamy elektron z wodoru. Wodór składa się z 1 protonu i 1 elektronu.

Po usunięciu elektronu wodór ma w swoim jądrze tylko jeden proton. Oznacza to, że wodór został zjonizowany i stał się kationem, co jest równoznaczne z stwierdzeniem, że stał się jonem dodatnim.

Energia jonizacji w układzie okresowym

Promień atomowy zwiększa się od prawej do lewej iz góry na dół w układzie okresowym.

Wiedząc o tym, energia jonizacji wzrasta w przeciwnym kierunku, to znaczy jest większa od lewej do prawej i od dołu do góry.

Wśród pierwiastków, które potrzebują mniej energii jonizacji, są: metale alkalicznena przykład potas.

Generalnie gazy szlachetne to takie, które wymagają wyższej energii jonizacji, na przykład argon.

Energia usuwania x energia jonizacji

Energia usuwania jest bardzo podobna do energii jonizacji. Różnica między nimi polega na tym, że energia usuwania może być powiązana z efekty fotoelektryczne.

Efekty fotoelektryczne to elektrony emitowane zwykle przez materiały metalowe wystawione na działanie światła.

W rezultacie, w energii usuwania, usuwanie elektronów nie przebiega zgodnie z sekwencją, jak to ma miejsce w przypadku energii jonizacji.

W energii jonizacji pierwsze usunięte elektrony znajdują się najdalej od jądra.

Powinowactwo elektroniczne

TEN powinowactwo elektroniczne wpływa również na zachowanie atomów, ale w odwrotnej kolejności.

Jest to właściwość okresowa, która wskazuje energię uwalnianą, gdy atom otrzymuje elektron. Z drugiej strony energia jonizacji to energia potrzebna do usunięcia elektronu z atomu.

Przeczytaj też elektropozytywność i elektroujemność.

Ćwiczenia

1. (PUCRS) Biorąc pod uwagę położenie pierwiastków w układzie okresowym, słuszne jest stwierdzenie, że spośród wymienionych poniżej pierwiastek o najmniejszym promieniu i najwyższej energii jonizacji jest

a) aluminium
b) argon
c) fosfor
d) sód
e) rubid

Zobacz odpowiedź

b) argon

2. (UEL) W klasyfikacji okresowej ZWIĘKSZA SIĘ energia jonizacji pierwiastków chemicznych

a) od końców do środka, w okresach.
b) od końców do środka, w rodzinach.
c) od prawej do lewej, w kropkach.
d) od góry do dołu, w rodzinach.
e) od dołu do góry, w rodzinach.

Zobacz odpowiedź

e) od dołu do góry, w rodzinach.

3. (Uece) Niech następujące neutralne atomy będą reprezentowane przez hipotetyczne symbole X, Y, Z i T oraz ich odpowiednie konfiguracje elektronowe:

X → 1s²
T → 1s² 2s²
Z → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
T → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²

Ten o najwyższej energii jonizacji to:
a) Tak
b) Z
c) T
d) X

Zobacz odpowiedź

d) X

4. (Ufes) Pierwsza energia jonizacji bromu (Z=35) wynosi 1139,9 kJ/mol. Sprawdź alternatywę zawierającą pierwsze energie jonizacji odpowiednio fluoru (Z=9) i chloru (Z=17), w kJ/mol.
a) 930,0 i 1008.4
b) 1008.4 i 930.0
c) 1251,1 i 1681,0
d) 1681,0 i 1251,1
e) 1251,0 i 930,0

Zobacz odpowiedź

d) 1681,0 i 1251,1

Sprawdź pytania egzaminacyjne z komentowanym rozwiązaniem w: Ćwiczenia z układu okresowego pierwiastków.