Γιατί το τιτάνιο έχει υψηλότερη ενέργεια ιονισμού από το βαναδικό;

Έχετε δίκιο να εκπλαγείτε! Γενικά, η ενέργεια ιονισμού * αυξάνει * καθώς μετακινείτε σε μια περίοδο στον περιοδικό πίνακα. Έτσι, θα μπορούσατε να περιμένετε το βαναδικό (V) να έχει υψηλότερη ενέργεια ιονισμού από το τιτάνιο (Ti).

Ωστόσο, υπάρχει μια μικρή εξαίρεση εδώ λόγω της διαμόρφωσης ηλεκτρονίων:

* Titanium (Ti): [AR] 3D2 4S2

* VANADIUM (V): [AR] 3D³ 4S2

Η βασική διαφορά είναι ότι το βαναδικό έχει ένα επιπλέον ηλεκτρόνιο στο 3D subshell του. Ενώ τα 3D ηλεκτρόνια προστατεύονται από τα ηλεκτρόνια 4s, έχοντας ένα ακόμη ηλεκτρόνιο στο 3D subshell οδηγεί σε:

* Αυξημένη απόρριψη ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίων: Το επιπλέον ηλεκτρόνιο στο 3D subshell του βαναδίου βιώνει περισσότερη απόρριψη από τα άλλα ηλεκτρόνια. Αυτό καθιστά ελαφρώς ευκολότερο την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από το Subshell 4S του Vanadium, μειώνοντας την ενέργεια του ιονισμού.

* ελαφρώς λιγότερο αποτελεσματική θωράκιση: Τα 3D ηλεκτρόνια δεν είναι τόσο αποτελεσματικά στην θωράκιση μεταξύ τους όσο βρίσκονται στο Subshell 4s. Αυτό καθιστά τα ηλεκτρόνια 4S στο βαναδικό να αισθάνονται ένα ελαφρώς ισχυρότερο αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο, το οποίο συμβάλλει επίσης στην χαμηλότερη ενέργεια ιονισμού.

Ως εκ τούτου, αν και το βαναδικό είναι στα δεξιά του τιτανίου στον περιοδικό πίνακα, η αυξημένη απόρριψη ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίων και η λιγότερο αποτελεσματική θωράκιση καθιστούν την πρώτη ενέργεια ιονισμού του βαναδίου ελαφρώς χαμηλότερη από το τιτάνιο