Πόσο διαδοχικές ενέργειες ιονισμού μας βοηθούν να διακρίνουμε μεταξύ των ηλεκτρονίων πυρήνα και των ηλεκτρόνων σθένους;
κατανόηση ενέργειας ιονισμού
* Ενέργεια ιονισμού (δηλαδή): Η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από ένα αέριο άτομο στην κατάσταση του εδάφους του.
Διαδοχικές ενέργειες ιονισμού και διαμόρφωση ηλεκτρονίων
* Πρώτη ενέργεια ιονισμού (IE1): Η ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση του πρώτου ηλεκτρονίου.
* Δεύτερη ενέργεια ιονισμού (IE2): Η ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση του δεύτερου ηλεκτρονίου από το απλό φορτισμένο ιόν.
* Τρίτη ενέργεια ιονισμού (IE3): Η ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση του τρίτου ηλεκτρονίου από το διπλά φορτισμένο ιόν και ούτω καθεξής.
Διαχωριστικά ηλεκτρόνια πυρήνα και σθένους
1. Μεγάλα άλματα σε ενέργειες ιονισμού: Ένα σημαντικό άλμα σε διαδοχικές ενέργειες ιονισμού δείχνει ότι το ηλεκτρόνιο που αφαιρείται είναι πιο κοντά στον πυρήνα και αντιμετωπίζει μια ισχυρότερη έλξη. Αυτό συνήθως σημαίνει ότι αφαιρείται ένα ηλεκτρόνιο πυρήνα.
2. Τα ηλεκτρόνια σθένους είναι ευκολότερο να αφαιρεθούν: Τα ηλεκτρόνια σθένους, που βρίσκονται μακρύτερα από τον πυρήνα και θωρακισμένα από εσωτερικά ηλεκτρόνια, απαιτούν λιγότερη ενέργεια για την αφαίρεση. Επομένως, οι αρχικές ενέργειες ιονισμού τείνουν να είναι χαμηλότερες και οι διαφορές μεταξύ τους είναι σχετικά μικρές.
3. Παράδειγμα:νάτριο (na)
* Διαμόρφωση ηλεκτρονίων: 1S² 2S² 2P⁶ 3S¹
* IE1: Σχετικά χαμηλή, καθώς αφαιρεί το ηλεκτρόνιο σθένος 3S.
* IE2: Σημαντικά υψηλότερο, καθώς αφαιρεί ένα ηλεκτρόνιο 2p, το οποίο είναι ένα ηλεκτρόνιο πυρήνα. Το άλμα στην ενέργεια ιονισμού είναι δραματικό.
Key Takeaways
* Η τάση των διαδοχικών ενεργειών ιονισμού αποκαλύπτει τη σχετική ευκολία απομάκρυνσης των ηλεκτρονίων.
* Ένα μεγάλο άλμα στην ενέργεια ιονισμού υποδεικνύει την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου πυρήνα, η οποία κρατιέται πιο σφιχτά.
* Μικρότερες διαφορές στις αρχικές ενέργειες ιονισμού υποδεικνύουν την απομάκρυνση των ηλεκτρονίων σθένους.
Πρόσθετες εκτιμήσεις
* Το μέγεθος του άλματος στις ενέργειες ιονισμού μπορεί να επηρεαστεί από την ηλεκτρονική διαμόρφωση του συγκεκριμένου στοιχείου και την παρουσία γεμισμένων ή μισών γεμάτων υποθετικών, οι οποίες μπορούν να συμβάλουν στην πρόσθετη σταθερότητα.
* Η προσεκτική ανάλυση των διαδοχικών ενεργειών ιονισμού, σε συνδυασμό με άλλες χημικές και φυσικές ιδιότητες, μπορεί να προσφέρει μια ολοκληρωμένη κατανόηση της ηλεκτρονικής δομής ενός ατόμου.
