طاقة التأين للعناصر

ال طاقة التأين، أو جهد التأين ، هو الطاقة اللازمة لإزالة إلكترون من ذرة أو أيون غازي. الإلكترون الأقرب والأكثر إحكامًا هو الإلكترون نواة، كلما زادت صعوبة إزالتها ، وكلما زادت طاقة التأين.

الوجبات الجاهزة الرئيسية: طاقة التأين

تقاس طاقة التأين بالجهود الإلكترونية (eV). في بعض الأحيان يتم التعبير عن طاقة التأين المولي ، في J / mol.

طاقة التأين الأولى هي الطاقة المطلوبة لإزالة إلكترون واحد من الذرة الأم. الثاني طاقة التأين هي الطاقة المطلوبة لإزالة إلكترون التكافؤ الثاني من الأيون المتكافئ لتشكيل الأيون الثنائي التكافؤ وهكذا. تزداد طاقات التأين المتتالية. تكون طاقة التأين الثانية (تقريبًا) دائمًا أكبر من طاقة التأين الأولى.

هناك بضعة استثناءات. طاقة التأين الأولى للبورون أصغر من تلك الموجودة في البريليوم. طاقة التأين الأولى للأكسجين أكبر من طاقة النيتروجين. يرجع سبب الاستثناءات إلى تكويناتها الإلكترونية. في البريليوم ، يأتي الإلكترون الأول من مدار 2s ، والذي يمكن أن يحمل إلكترونين مستقرًا مع إلكترون. في البورون ، تتم إزالة الإلكترون الأول من مدار 2p ، وهو مستقر عندما يحمل ثلاثة أو ستة إلكترونات.

كل من الإلكترونات التي تمت إزالتها لتأين الأكسجين والنيتروجين تأتي من مدار 2p ، لكن ذرة النيتروجين لديها ثلاثة إلكترونات في مدارها p (مستقر) ، بينما تحتوي ذرة الأكسجين على 4 إلكترونات في مدار 2p (أقل مستقر).

تزيد طاقات التأين الانتقال من اليسار إلى اليمين عبر فترة (تناقص نصف القطر الذري). طاقة التأين تقلل من تحريك المجموعة (زيادة نصف القطر الذري).

عناصر المجموعة الأولى لديها طاقات تأين منخفضة لأن فقدان الإلكترون يشكل أ الثماني مستقرة. يصبح من الصعب إزالة الإلكترون مثل نصف القطر الذري ينخفض ​​لأن الإلكترونات أقرب عمومًا إلى النواة ، والتي تكون أيضًا مشحونة بشكل أكثر إيجابية. أعلى قيمة طاقة تأين في فترة ما هي غازها النبيل.

يتم استخدام عبارة "طاقة التأين" عند مناقشة الذرات أو الجزيئات في طور الغاز. هناك مصطلحات مماثلة للأنظمة الأخرى.

الية عمل - وظيفة العمل هي الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لإزالة الإلكترون من سطح مادة صلبة.

طاقة ربط الإلكترون - طاقة ربط الإلكترون مصطلح أكثر عمومية لطاقة التأين لأي نوع كيميائي. غالبًا ما يُستخدم لمقارنة قيم الطاقة اللازمة لإزالة الإلكترونات من الذرات المحايدة والأيونات الذرية و أيونات متعدد الذرات.

اتجاه آخر ينظر إليه في الجدول الدوري هو الإلكترون تقارب. تقارب الإلكترون هو مقياس للطاقة المنبعثة عندما تكتسب ذرة محايدة في الطور الغازي إلكترونًا وتشكل أيونًا سالب الشحنة (أنيون). في حين أنه يمكن قياس طاقات التأين بدقة كبيرة ، إلا أنه ليس من السهل قياس الارتباطات الإلكترونية. يزيد الاتجاه للحصول على إلكترون من الانتقال من اليسار إلى اليمين عبر فترة في الجدول الدوري ويقلل من الانتقال من أعلى إلى أسفل إلى أسفل مجموعة عنصر.

الأسباب التي تجعل تقارب الإلكترون أصغر عادةً يتحرك إلى أسفل الجدول لأن كل فترة جديدة تضيف مدارًا إلكترونيًا جديدًا. يقضي إلكترون التكافؤ مزيدًا من الوقت بعيدًا عن النواة. أيضًا ، عند تحريك الجدول الدوري ، تحتوي الذرة على المزيد من الإلكترونات. يجعل التنافر بين الإلكترونات من السهل إزالة الإلكترون أو من الصعب إضافة إلكترون.

الألفة الإلكترونية هي قيم أصغر من طاقات التأين. هذا يضع الاتجاه في تقارب الإلكترون يتحرك عبر فترة إلى منظور. بدلاً من الإطلاق الصافي للطاقة عندما يكسب الإلكترون ، تتطلب ذرة مستقرة مثل الهليوم في الواقع طاقة لفرض التأين. الهالوجين ، مثل الفلور ، يقبل إلكترونًا آخر بسهولة.