Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6.17: Періодичні тенденції - Енергія іонізації

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19382

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Стада овець схожі на протони і електрони
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: Пол Енглфілд; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sheep_herd.jpg(opens в новому вікні); Ліцензія: CC by 2.0 (відкривається в новому вікні))

    Чому вівці подорожують стадами?

    Як і багато інших тварин, вівці подорожують стадами. Тенденція полягає в тому, щоб кожна окрема вівця залишалася зі стадом. Однак вівця іноді може блукати, залежно від того, наскільки сильна привабливість до певної їжі або водопостачання. В інший час вівця може злякатися і втекти. Чи вирішить вівця залишитися зі стадом або піти своїм шляхом, залежить від балансу між потягом до стада і потягом до зовнішнього впливу.

    Існує постійна напруга між електронами і протонами в атомі. Реактивність атома частково залежить від того, наскільки легко електрони можуть бути видалені з атома. Ми можемо виміряти цю величину і використовувати її для прогнозування поведінки атомів.

    Енергія іонізації

    Енергія іонізації - це енергія, необхідна для видалення електрона з конкретного атома. Він вимірюється в кДж/моль, що є енергетичною одиницею, подібно до калорій. Енергії іонізації, пов'язані з деякими елементами, описані в таблиці нижче. Для будь-якого даного атома зовнішні валентні електрони матимуть нижчі енергії іонізації, ніж електрони ядра внутрішньої оболонки. Оскільки навколо ядра додається більше електронів, зовнішні електрони стають екранованими від ядра електронами внутрішньої оболонки. Це називається екрануванням електронів.

    Таблиця\(PageIndex{1}\): Енергії іонізації (кДж/моль) перших 18 елементів

    Елемент

    IE 1

    IE 2

    IE 3

    IE 4

    IE 5

    IE 6

    Ч

    1312

     

     

    		      

    Він

    2373

    5251

     

     

     

     

    Лі

    520

    7300

    11 815

     

     

     

    Бути

    899

    1757

    14 850

    21 005

     

     

    Б

    801

    2430

    3660

    25 000

    32 820

     

    C

    1086

    2350

    4620

    6220

    38 000

    47 261

    П

    1400

    2860

    4580

    7500

    9400

    53 000

    O

    1314

    3390

    5300

    7470

    11 000

    13 000

    Якщо ми побудуємо перші енергії іонізації проти атомного номера для основних елементів групи, у нас буде наступна тенденція

    Графік енергії іонізації в порівнянні з атомним номером
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Енергія іонізації та атомний номер. (Кредит: Користувач: RJHall/Wikimedia Commons; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ionization_energies.svg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Рухаючись зліва направо по таблиці Менделєєва, енергія іонізації атома збільшується. Ми можемо пояснити це, розглянувши ядерний заряд атома. Чим більше протонів в ядрі, тим сильніше тяжіння ядра до електронів. Це більш сильне тяжіння ускладнює видалення електронів.

    Усередині групи енергія іонізації зменшується, оскільки розмір атома стає більшим. На графіку ми бачимо, що енергія іонізації збільшується, коли ми піднімаємося вгору по групі до менших атомів. У цій ситуації перший віддалений електрон знаходиться далі від ядра у міру збільшення атомного номера (кількості протонів). Перебуваючи далі від позитивного потягу, полегшує витягування цього електрона.

    Тенденції енергії іонізації, спорідненості електронів та металевого характеру
    Малюнок\(\PageIndex{3}\) (Кредит: Користувач:Mirek2/Wikimedia Commons; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Periodic_trends.svg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Резюме

    • Енергія іонізації відноситься до кількості енергії, необхідної для видалення електрона з атома.
    • Енергія іонізації зменшується, коли ми йдемо вниз по групі.
    • Енергія іонізації збільшується зліва направо по таблиці Менделєєва.

    Рецензія

    1. Визначте «енергію іонізації».
    2. Чи мають валентні електрони більші або менші енергії іонізації, ніж електрони ядра внутрішньої оболонки?
    3. Що таке екранування електронів?
    4. Опишіть тенденції в енергії іонізації зліва направо по таблиці Менделєєва.
    5. Опишіть тенденції в енергії іонізації зверху вниз групи в таблиці Менделєєва.
    6. Чому друга енергія іонізації для літію набагато більше, ніж перша енергія іонізації?