Question

Jak zmienia się energia jonizacji dla pierwiastków w grupie i okresie?
Jak zmienia się wartość energii jonizacji dla kolejnych elektronów w atomie?

Answer 1

Zad1.
Jak zmienia się energia jonizacji dla pierwiastków w grupie i okresie?
odp:
W układzie okresowym pierwiastków obserwuje się wzrost energii jonizacji w okresie z lewej na prawo i spadek w grupie z góry na dół.
Wraz ze wzrostem masy atomowej:
* w grupie energia jonizacji maleje (bo coraz łatwiej oderwać elektron zgodnie ze wspomnianym wcześniej wzorem F=q2/r2, ponieważ jest coraz dalej od jądra);
* w okresie energia jonizacji rośnie (bo jest coraz większy ładunek jądra);

Ale istnieją od tego odstępstwa. Na przykład w trzecim okresie kolejne pierwiastki mają energie jonizacji:
Na Mg Al Si P S Cl Ar
496 738 578 786 1012 1000 1251 1521


Fosfor ma większą energię jonizacji niż siarka.

Magnez ma większą energię jonizacji (pierwszą) niż glin. Wynika to z konfiguracji elektronowych tych pierwiastków.

12Mg [Ne] 3s2

12Al [Ne] 3s23p1


Elektron niesparowany (glin) łatwiej oderwać niż elektron sparowany (magnez).

Największą energię jonizacji mają gazy szlachetne np. He (2373), Ne (2080), Ar (1521)...


Wnioski :

1. największą energię jonizacji posiadają helowce (patrz wyżej)
2. najmniejszą energię jonizacji posiadają litowce

Powinowactwo elektronowe jest to energia, która się wydziela w procesie przyjmowania elektronów przez atom.


zad2.
Jak zmienia się wartość energii jonizacji dla kolejnych elektronów w atomie?
Energia jonizacji Ej jest to energia potrzebna do oderwania elektronu od atomu.


Atom + Energia jonizacji -> kation + elektron (ē)

Pierwsza energia jonizacji E1j jest to energia potrzebna do oderwania od atomu pierwszego elektronu walencyjnego (gdy atom ma jeden elektron walencyjny mówimy po prostu o energii jonizacji). Druga energia jonizacji E2j jest to energia potrzebna do oderwania od atomu drugiego elektronu walencyjnego. Analogicznie trzecia, czwarta... energia jonizacji En [ gdzie n Є N+ ]

Przykładowo Ej sodu wynosi 496 kJ/mol to wtedy dla jednego mola zachodzi równanie: Na + 496kJ -> Na+ + ē

Ale dla magnezu: Mg + E1j -> Mg+ + ē1

Mg+ + E2j -> Mg2+ + ē2

Proces jonizacji opisuje równanie:

A= A+ +e-
W miarę usuwania kolejnych elektronów atomu energia jonizacji powstałego kationu rośnie, przy czym największa energia jonizacji związana jest z oderwaniem elektronu z powłoki wewnętrznej. Często mówi się o pierwszej, drugiej, trzeciej itp. energii jonizacji w odniesieniu do oderwania się odpowiednio 1, 2, 3 i więcej elektronów od atomu.