Подготовьтесь к сдаче ЕГЭ интересно и эффективно!
Что такое энергия ионизации? Где она находится в таблице Менделеева?
4381

Что такое энергия ионизации? Где она находится в таблице Менделеева?

Содержание:





Энергия ионизации (первый ионизационный потенциал) – минимальная энергия, необходимая для отнятия электрона у нейтрального атома. Она определяет природу и прочность связей. Энергия ионизации отражена в таблице Дмитрия Ивановича Менделеева. 

Энергия ионизации в химии – это меньшее напряжение поля, при котором достигается необходимая скорость отрицательных частиц для ионизации атома. Она определяется с помощью бомбардировки электронами атомов. 

Формула энергии ионизации 

Атомы с различным числом протонов и электронов называются ионами. Если электронов меньше, чем протонов, то ион приобретает положительный заряд и становится катионом. При обратной картине ион заряжен отрицательно и является анионом. Энергия ионизации отражает затраты для превращения атома в катион.

Первый ионизационный потенциал – разность энергий электрона в атоме:

Ei = E2 − E1, где

  • E1 — начальное состояние электрона в атоме, 
  • E2 — конечное состояние.


Экранирование

Экранирование – результат отражения положительного заряда ядра внешними электронами. Оно связано с тем, что отрицательный заряд частично отменяет положительный. Чем больше электронов на внешнем слое атома, тем меньше первый ионизационный потенциал. 

Энергия ионизации в таблице Менделеева

Первый ионизационный потенциал коррелирует с радиусом атома. По мере увеличения атомного радиуса первый ионизационный потенциал уменьшается. Поэтому металлические свойства в периоде слева направо уменьшаются, а в группе сверху вниз – увеличиваются. 

Таблица Менделеева

Энергия ионизации в таблице Менделеева ведет себя следующим образом: 

  • в периоде слева направо она увеличивается;

  • в группе сверху вниз она уменьшается, т. к. увеличивается расстояние электрона до ядра.

Например, натрий – щелочной металл (I «А» группа). На его внешнем слое находится только один электрон. Каждый атом стремится к завершению электронного уровня. Натрию до завершения уровня необходимо много электронов, поэтому ему проще отдать свой единственный электрон и принять новую конфигурацию. Таким образом, у этого химического элемента первый ионизационный потенциал низкий. 

Хлор – галоген (VII «А» группа). На его внешнем уровне семь электронов, и до завершения уровня не хватает только одного. Хлор не может отдавать электроны, поэтому отнимает их у других элементов. Таким образом, у хлора высокий первый ионизационный потенциал. 

Na Mg Al Si P S Cl Ar
5,14 7,64 6 8,15 11 10,36 13,01 15,8

Энергия ионизации не всегда возрастает равномерно. Это связано с тем, что у элементов второй и пятой группы уровни полностью или наполовину заполнены, поэтому для удаления отрицательных частиц требуется больше работы. 

Низкая энергия ионизации свидетельствует о высокой энергии активации и протекании быстрых реакций. Первый ионизационный потенциал – важный фактор, который необходимо учитывать при оценивании природы и прочности химических связей и прогнозировании того, как химические вещества будут связываться друг с другом.

Поделитесь в социальных сетях:
19 августа 2021, 18:15


Как вы считаете, материал был полезен?

Для оценки комментариев необходимо «войти на сайт».
×
×