Vad betyder att en atom joniseras

Ioniseringsenergier till s- samt p-blockelement

Ioniseringsenergierna till grundämnena inom den tredjeplats raden inom detta periodiska systemet uppvisar identisk mönster likt till \(Li\) samt \(Be\) (tabell \(\(\PageIndex{2}\)): dem successiva joniseringsenergierna ökar fast då elektroner avlägsnas ifrån valensorbitalerna (3s alternativt 3p inom detta på denna plats fallet), följt från ett särskilt massiv ökning från joniseringsenergin då elektroner avlägsnas ifrån fulla kärnnivåer, vilket indikeras från den fetstilade diagonala linje inom tabell \(\(\PageIndex{2}\)).

inom den tredjeplats raden inom detta periodiska systemet motsvarar således den största ökningen från joniseringsenergin då man tar försvunnen den fjärde elektronen ifrån \(Al\), den femte elektronen ifrån Si samt sålunda vidare – detta önskar yttra då man tar försvunnen enstaka elektron ifrån ett jon likt besitter den föregående ädelgasens valenselektronkonfiguration.

Detta mönster redogör varför grundämnenas kemi normalt endast omfattar valenselektroner.

Joniseringsenergi är den energi som krävs för att helt avlägsna en elektron från atomen

detta behövs till många energi till för att antingen ta försvunnen alternativt dela dem inre elektronerna.

Element	\(I_1\)	\(I_2\)	\(I_3\)	\(I_4\)	\(I_5\)	\(I_6\)	\(I_7\)
*Inner-skalelektron
Na	495.8	4562.4*	–	–	–	–	–	–
Mg	737.7	1450.7	7732.7	–	–	–	–
Al	577.4.4	1816.7	2744.8	11 577.4.4	–	–	–
Si	786.5	1577.1	3231.6	4355.5	16 090.6	–	–
P	1011.8	1907.4.4	2914.1	4963.6	6274.0	21,267.4.3	–
S	999.6	2251.8	3357	4556.2	7004.3	8495.8	27,107.4.3
Cl	1251.2	2297.7	3822	5158.6	6540	9362	11 018,2
Ar	1520.6	2665.9	3931	5771	7238	8781.0	11,995.3

Exempel \(\PageIndex{1}\): Högsta fjärde joniseringsenergi

Utifrån deras placering inom detta periodiska systemet, förutse vilket från dessa grundämnen såsom äger den högsta fjärde joniseringsenergin: B, C alternativt N.

Givet: tre grundämnen

Sökt: grundämne tillsammans högsta fjärde joniseringsenergi

Strategi:

Lista upp elektronkonfigurationen till varenda grundämne.
Bestäm angående elektroner avlägsnas ifrån en fyllt alternativt delvis fyllt valensskal.

Förutsäg vilket grundämne liksom besitter den högsta fjärde joniseringsenergin samt inse för att den högsta energin motsvarar avlägsnande från elektroner ifrån enstaka fylld elektronkärna.

Lösning:

A Dessa grundämnen ligger varenda inom den andra raden inom detta periodiska systemet samt äger nästa elektronkonfigurationer:

B: 2s22p1
C: 2s22p2
N: Den fjärde joniseringsenergin till en grundämne (\(I_4\)) definieras likt den energi vilket behövs på grund av för att avlägsna den fjärde elektronen:
\
eftersom kol samt kväve besitter fyra respektive fem valenselektroner motsvarar deras fjärde joniseringsenergier för att man avlägsnar enstaka elektron ifrån en delvis fyllt valensskal.

Den fjärde joniseringsenergin till bor motsvarar dock för att man tar försvunnen enstaka elektron ifrån detta fulla 1s2-underskalet. Detta borde kräva många mer energi.
(Joner är en atom eller molekyl som har en elektrisk laddning)
dem faktiska värdena existerar följande: B, 25 026 kJ/mol, C, 6223 kJ/mol samt N, 7475 kJ/mol.

Övning \(\PageIndex{1}\): Lägsta andra joniseringsenergi

Utifrån deras placering inom detta periodiska systemet, förutse vilket från dessa grundämnen liksom äger den lägsta andra joniseringsenergin: Svar

\(\ce{Sr}\)

Den inledande kolumnen tillsammans uppgifter inom tabell \(\PageIndex{2}\) visar för att den inledande joniseringsenergin tenderar för att öka ovan den tredjeplats raden inom detta periodiska systemet.

Detta beror vid för att valenselektronerna ej skärmar från varandra särskilt väl, vilket utför för att den verksamma kärnladdningen ökar fast ovan raden. Valenselektronerna dras därför starkare mot kärnan, vilket utför för att atomstorlekarna reducerar samt joniseringsenergierna ökar. Dessa effekter utgör numeriskt värde sidor från identisk mynt: starkare elektrostatiska interaktioner mellan elektronerna samt kärnan ökar ytterligare den energi vilket behövs till för att avlägsna elektronerna.

Däremot reducerar den inledande joniseringsenergin nära Al (3s23p1) samt nära S (3s23p4).

Elektronkonfigurationerna hos dessa ”undantag” ger svaret vid varför.

Elektronerna inom aluminiums fulla 3s2-underskal existerar förbättrad vid för att skärma från 3p1-elektronen än dem existerar vid för att skärma från varandra ifrån kärnladdningen, sålunda s-elektronerna tränger närmare kärnan än vad p-elektronen fullfölja samt p-elektronen avlägsnas enklare. Minskningen nära S sker eftersom dem numeriskt värde elektronerna inom identisk p-orbital stöter försvunnen varandra.

Jonisering innebär att en eller flera elektroner i en atom tas bort så att atomen får en positiv laddning, dvs blir en katjon

Detta utför S-atomen något mindre stadig än vad liksom annars skulle förväntas, vilket gäller på grund av varenda grundämnen inom team 16.

De inledande joniseringsenergierna på grund av grundämnena inom dem sex inledande raderna inom detta periodiska systemet framträda inom figur \(\PageIndex{1}\) samt presenteras numeriskt samt grafiskt inom figur \(\PageIndex{2}\).

Dessa figurer illustrerar tre viktiga tendenser:

Förändringarna inom den andra (Li mot Ne), fjärde (K mot Kr), femte (Rb mot Xe) samt sjätte (Cs mot Rn) raden inom s- samt p-blocken följer en mönster vilket liknar detta mönster vilket beskrivits till den tredjeplats raden inom detta periodiska systemet. Övergångsmetallerna ingår dock inom den fjärde, femte samt sjätte raden, samt lantaniderna ingår inom den sjätte raden.

dem inledande joniseringsenergierna till övergångsmetallerna liknar varandra inom viss mån, liksom till lantaniderna. Joniseringsenergierna ökar ifrån vänster mot motsats till vänster ovan varenda rad, tillsammans avvikelser liksom uppstår nära ns2np1 (grupp 13), ns2np4 (grupp 16) samt ns2(n – 1)d10 (grupp 12).
De inledande joniseringsenergierna reducerar inom allmänhet neråt inom ett kolumn.

Även angående detta primära kvantantalet n ökar neråt inom enstaka kolumn existerar fulla inre skal verksamma till för att skärma från valenselektronerna, således detta blir enstaka relativt små ökning från den verksamma kärnladdningen.
I allmänhet är den första joniseringsenergin lägre än den som krävs för att avlägsna efterföljande elektroner
Följaktligen blir atomerna större då dem får elektroner. Valenceelektroner liksom befinner sig längre försvunnen ifrån kärnan existerar mindre hårt bundna, vilket fullfölja dem enklare för att avlägsna, vilket utför för att joniseringsenergierna reducerar. enstaka större radie motsvarar vanligtvis enstaka lägre joniseringsenergi.
På bas från dem numeriskt värde inledande tendenserna ligger dem grundämnen likt lättast bildar positiva joner (har dem lägsta joniseringsenergierna) inom detta nedre vänstra hörnet från detta periodiska systemet, medan dem liksom existerar svårast för att jonisera ligger inom detta övre högra hörnet från detta periodiska systemet.

Följaktligen ökar joniseringsenergierna inom allmänhet diagonalt ifrån nedre vänster (Cs) mot övre motsats till vänster (He).

Generellt ökar \(I_1\) diagonalt ifrån den nedre vänstra delen från detta periodiska systemet mot den övre högra delen.

Gallium (Ga), liksom existerar detta inledande grundämnet efter den inledande raden från övergångsmetaller, besitter nästa elektronkonfiguration: Gallium (Ga) existerar detta inledande grundämnet efter den inledande raden från övergångsmetaller: 4s23d104p1.

Dess inledande joniseringsenergi existerar betydligt lägre än den på grund av detta omedelbart föregående grundämnet, zink, eftersom galliums fulla 3d10-underskal ligger innanför 4p-underskalet samt skyddar den enda 4p-elektronen ifrån kärnan. Experiment äger avslöjat något från ännu större intresse: den andra samt tredjeplats elektronen såsom avlägsnas då gallium joniseras kommer ifrån 4s2-orbitalet, ej ifrån 3d10-underskalet.

Galliums kemi domineras från den resulterande Ga3+-jonen, tillsammans dess 3d10-elektronkonfiguration. Denna samt liknande elektronkonfigurationer existerar särskilt stabila samt förekommer ofta inom dem tyngre grundämnena inom p-blocket. dem kallas ibland till pseudoädelgaskonfigurationer. till grundämnen likt uppvisar dessa konfigurationer existerar inga kemiska föreningar kända var elektroner avlägsnas ifrån detta (n – 1)d10-fyllda underskalet.