Πώς θα συγκρίνατε το σχηματισμό θετικών ιόντων με αρνητικά σε σχέση με τις ενεργειακές αλλαγές;

Ακολουθεί μια σύγκριση των ενεργειακών αλλαγών που εμπλέκονται στη διαμόρφωση θετικών και αρνητικών ιόντων:

Σχηματισμός θετικών ιόντων (κατιόντα)

* διαδικασία: Ένα άτομο χάνει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια.

* Αλλαγή ενέργειας: endothermic (Η ενέργεια απορροφάται). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι απαιτείται ενέργεια για να ξεπεραστεί η ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ του θετικά φορτισμένου πυρήνα και των αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρόνων. Όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια ιονισμού, τόσο πιο δύσκολο είναι να αφαιρέσετε ένα ηλεκτρόνιο.

* Παράδειγμα: Το νάτριο (Na) χάνει ένα ηλεκτρόνιο για να σχηματίσει ένα ιόν νατρίου (Na+):

* Na → na + + e- (απορροφάται ενέργεια)

Σχηματισμός αρνητικών ιόντων (ανιόντες)

* διαδικασία: Ένα άτομο κερδίζει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια.

* Αλλαγή ενέργειας: Exothermic (Η ενέργεια απελευθερώνεται). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η προσθήκη ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο απελευθερώνει ενέργεια καθώς το ηλεκτρόνιο τραβήχτηκε στο ηλεκτρικό πεδίο του ατόμου. Όσο μεγαλύτερη είναι η συγγένεια ηλεκτρονίων, τόσο περισσότερη ενέργεια απελευθερώνεται όταν προστίθεται ένα ηλεκτρόνιο.

* Παράδειγμα: Το χλώριο (CL) κερδίζει ένα ηλεκτρόνιο για να σχηματίσει ένα ιόν χλωριούχου (cl-):

* Cl + e- → cl- (απελευθερώνεται ενέργεια)

Περίληψη

* θετικά ιόντα (κατιόντα) Απαιτήστε την εισροή ενέργειας για να διαμορφώσετε, καθιστώντας τη διαδικασία ενδοθερμική.

* Αρνητικά ιόντα (Anions) Απελευθερώστε την ενέργεια κατά τη διάρκεια του σχηματισμού, καθιστώντας τη διαδικασία εξωθερμική.

Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τις ενεργειακές αλλαγές:

* ενέργεια ιονισμού: Η ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από ένα αέριο άτομο.

* συγγένεια ηλεκτρονίων: Η αλλαγή ενέργειας όταν ένα ηλεκτρόνιο προστίθεται σε ένα αέριο άτομο.

* Πυρηνικό φορτίο: Ένα υψηλότερο πυρηνικό φορτίο προσελκύει τα ηλεκτρόνια πιο έντονα, καθιστώντας πιο δύσκολο να απομακρυνθούν τα ηλεκτρόνια (υψηλότερη ενέργεια ιονισμού) και ευκολότερα προσθήκη ηλεκτρονίων (υψηλότερη συγγένεια ηλεκτρονίων).

* Διαμόρφωση ηλεκτρονίων: Τα άτομα με σταθερές διαμορφώσεις ηλεκτρονίων (πλήρη κελύφη ή υποβρύχια) είναι λιγότερο πιθανό να κερδίσουν ή να χάσουν ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα χαμηλότερες συγγένειες ηλεκτρονίων και ενέργειες υψηλότερης ιονισμού.

Σημαντική σημείωση: Ενώ η διαμόρφωση αρνητικών ιόντων είναι γενικά εξωθερμική, υπάρχουν εξαιρέσεις. Για παράδειγμα, η προσθήκη ενός δεύτερου ηλεκτρονίου σε ένα άτομο οξυγόνου (για να σχηματίσει O2-) είναι ενδοθερμική.