Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Mis on ionisatsioonienergia?
- Ionisatsioonienergia ja perioodiline tabel
- Ionisatsioonienergiate võrdlus
Keemia osas on raske ette kujutada tuttavamat pilti kui tihedalt pakitud prootonite ja neutronite tuum, mida ümbritsevad nende orbitaalides elektronid. Kui teil on vaja võrrelda erinevate elementide ionisatsioonienergiaid, on see arusaam aatomi struktuurist suurepärane lähtepunkt.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Gaasi faasi aatomite mooli ühe elektroni kaotamiseks vajalikku energiakogust nimetatakse elementide ionisatsioonienergiaks. Perioodilist tabelit vaadates väheneb ionisatsioonienergia diagrammi ülaosast alla ja suureneb diagrammi vasakult paremale.
Mis on ionisatsioonienergia?
Mis tahes aatomi jaoks on ionisatsioonienergia (mõnikord nimetatakse seda ionisatsioonipotentsiaaliks) energiakogus, mis on vajalik ühe elektroni langemiseks gaasifaasi aatomite moolist. Ühe elektroni eemaldamine neutraalsest aatomist annab teile elemendi positiivselt laetud iooni, mida nimetatakse katiooniks, pluss kadunud elektron.
Paljud elemendid võivad kaotada rohkem kui ühe elektroni, nii et 1+ katiooni moodustumine on tegelikult esimene ionisatsioonienergia, samal ajal kui järgmised elektronide kaod moodustavad 2+ katiooni või 3+ katiooni (või rohkem) ning on teise ionisatsiooni energia ja kolmas ionisatsiooni energia, vastavalt.
Esimene ionisatsioonienergia eemaldab neutraalsest aatomist kõige lõdvema elektroni ja järelejäänud elektronidele atraktiivset jõudu avaldavate prootonite arv ei muutu. See tähendab, et teise elektroni eemaldamine on raskem ja nõuab rohkem energiat. Seetõttu on teise ionisatsiooni energia alati suurem kui esimese ionisatsiooni energia. Teadlased väljendavad ionisatsioonienergiat džaulides või elektronvoltides.
Ionisatsioonienergia ja perioodiline tabel
Periooditabelit on võimalik vaadata ja ionisatsioonienergia suundumusi märgata. Üldiselt väheneb ionisatsioonienergia alati, kui liigute diagrammi ülaosast diagrammi alumisse ossa ja suureneb, kui liigute diagrammi vasakult servalt diagrammi paremale poole. See tähendab, et elemendil heeliumil (He), mis on perioodilise tabeli paremas servas ülaservas element, on palju suurem ionisatsioonienergia kui elemendil francium (Fr), mis asub esimese veeru allosas perioodilise tabeli vasak pool.
Need suundumused on selged. Perioodilise tabeli põhja lähedal asuvatel elementidel on suurem arv orbitaale. See tähendab, et kõige välimised elektronid asuvad tuumast kaugemal ja seetõttu on neid lihtsam kaotada, mille tulemuseks on väiksem ionisatsioonienergia. Perioodilise tabeli vasakul küljel asuvate elementide elektronid on ka pisut lihtsamad kaotama, kuna nendel elementidel on vähem prootoneid. Näiteks sisaldab perioodilise tabeli vasakpoolses vasakus servas olev vesinik (H) ainult ühte prootoni, samal ajal kui perioodilise tabeli paremas servas olev heelium (He) sisaldab kahte prootonit. See teine prooton suurendab heeliumi elektronidele ligitõmbavat jõudu, seega on ionisatsioonienergia suurem.
Ionisatsioonienergiate võrdlus
Ionisatsioonienergia mõistmine on oluline, kuna see peegeldab elementide võimet osaleda mõnes keemilises reaktsioonis või moodustada mõnda ühendit. Kui peate määrama, milline loendis sisalduv element on suurima ionisatsioonienergiaga, leidke perioodiliste tabelite elementide paigutused. Pidage meeles, et perioodilise tabeli ülaosas ja sellest paremal paiknevatel elementidel on kõrgemad ionisatsioonienergiad. Selle ülesande täitmisel leiate hõlpsalt perioodilisi tabeleid, milles loetletakse iga elemendi individuaalsed ionisatsioonienergiad.