Τι συμβάλλει στη χαμηλή ενέργεια ιονισμού για ένα άτομο;
Παράγοντες που επηρεάζουν την ενέργεια ιονισμού
* Ατομική ακτίνα: Τα μεγαλύτερα άτομα έχουν χαμηλότερες ενέργειες ιονισμού. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το εξωτερικό ηλεκτρόνιο είναι περισσότερο από τον πυρήνα και βιώνει λιγότερη έλξη. Όσο πιο αδύναμη είναι η έλξη, τόσο πιο εύκολο είναι να αφαιρέσετε το ηλεκτρόνιο.
* Πυρηνικό φορτίο (αριθμός πρωτονίων): Ένα υψηλότερο πυρηνικό φορτίο (περισσότερα πρωτόνια) οδηγεί σε ισχυρότερη έλξη μεταξύ του πυρήνα και των ηλεκτρονίων. Αυτό καθιστά πιο δύσκολο να απομακρυνθεί ένα ηλεκτρόνιο, με αποτέλεσμα υψηλότερη ενέργεια ιονισμού.
* Εφέ θωράκισης: Τα ηλεκτρόνια στα επίπεδα εσωτερικής ενέργειας (πιο κοντά στον πυρήνα) προστατεύουν τα εξωτερικά ηλεκτρόνια από το πλήρες θετικό φορτίο του πυρήνα. Όσο πιο θωράκιση, τόσο πιο αδύναμη είναι η έλξη μεταξύ του πυρήνα και του εξωτερικού ηλεκτρονίου, καθιστώντας ευκολότερη την αφαίρεση.
* Διαμόρφωση ηλεκτρονίων: Τα ηλεκτρόνια σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας είναι περαιτέρω από τον πυρήνα και λιγότερο στενά συνδεδεμένα, οδηγώντας σε χαμηλότερη ενέργεια ιονισμού. Για παράδειγμα, ένα ηλεκτρόνιο σθένους σε ένα τροχιακό S έχει χαμηλότερη ενέργεια ιονισμού από ένα ηλεκτρόνιο σθένους σε ένα τροχιακό P (λόγω της διαφοράς στα επίπεδα ενέργειας).
* Επίδραση διείσδυσης: Αυτό το αποτέλεσμα αναφέρεται στην ικανότητα ενός ηλεκτρονίου σε ένα συγκεκριμένο τροχιακό να "διεισδύσει" πιο κοντά στον πυρήνα από άλλα ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια με περισσότερη εμπειρία διείσδυσης είναι ισχυρότερη πυρηνική έλξη, με αποτέλεσμα την υψηλότερη ενέργεια ιονισμού.
Παραδείγματα:
* Αλκαλικά μέταλλα (ομάδα 1): Τα αλκαλικά μέταλλα έχουν τις χαμηλότερες ενέργειες ιονισμού στις αντίστοιχες περιόδους τους. Αυτό οφείλεται στο μεγάλο τους ατομικό μέγεθος, το ηλεκτρόνιο μεμονωμένο σθένος και την αδύναμη έλξη μεταξύ του πυρήνα και του εξωτερικού ηλεκτρονίου.
* αλογόνα (ομάδα 17): Τα αλογόνα έχουν σχετικά υψηλές ενέργειες ιονισμού. Έχουν ένα μικρό ατομικό μέγεθος και μια ισχυρή έλξη μεταξύ του πυρήνα και των επτά ηλεκτρονίων σθένους τους.
* ευγενή αέρια (ομάδα 18): Τα ευγενή αέρια έχουν πολύ υψηλές ενέργειες ιονισμού επειδή οι διαμορφώσεις ηλεκτρονίων τους είναι απίστευτα σταθερές. Η αφαίρεση ενός ηλεκτρονίου θα διαταράξει αυτή τη σταθερότητα.
Key Takeaways:
* Η χαμηλότερη ενέργεια ιονισμού σημαίνει ότι είναι ευκολότερο να αφαιρέσετε ένα ηλεκτρόνιο.
* Παράγοντες όπως το μέγεθος του ατομικού μεγέθους, του πυρηνικού φορτίου, της θωράκισης και της διαμόρφωσης ηλεκτρονίων παίζουν σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό της ενέργειας ιονισμού.
* Οι περιοδικές τάσεις μας βοηθούν να κατανοήσουμε τον τρόπο με τον οποίο αυτοί οι παράγοντες σχετίζονται με τη διάταξη των στοιχείων στον περιοδικό πίνακα.
