יינון הגדרת אנרגיה ומגמה

אנרגיית היינון היא אנרגיה נדרש להסיר אלקטרונים מ גזיאטום או יון. אנרגיית היינון הראשונית או הראשונית או E_אני של אטום או מולקולה היא האנרגיה הדרושה להסרת אנרגיה שומה של אלקטרונים משומה אחת של אטומים או יונים גזים מבודדים.

יתכן שאתה חושב אנרגיית יינון כמדד לקושי בהסרת האלקטרונים או בעוצמה שבאמצעותו נקשר אלקטרון. ככל שאנרגיית היינון גבוהה יותר, קשה יותר להסיר אלקטרון. לכן אנרגיית היינון היא אינדיקטור לתגובה. אנרגיית יינון חשובה מכיוון שניתן להשתמש בה כדי לעזור לחזות את חוזקם של קשרים כימיים.

ידוע גם כ: פוטנציאל יינון, IE, IP, ΔH °

יחידות: אנרגיית היינון מדווחת ביחידות של קילוג'ול למול (kJ / mol) או וולט אלקטרונים (eV).

יינון, יחד עם אטומי ו רדיוס יוני, אלקטרוניות, זיקה אלקטרונית ומתכות, עוקבת אחר מגמה בטבלת האלמנטים התקופתיים.

• אנרגיית היינון מגדילה בדרך כלל את מעבר משמאל לימין לאורך תקופת אלמנט (שורה). הסיבה לכך היא שהרדיוס האטומי יורד בדרך כלל בתנועה לאורך תקופה, ולכן יש משיכה יעילה יותר בין האלקטרונים הטעונים לשלילה לבין הגרעין המטען באופן חיובי. יינון הוא בערך המינימלי שלו למתכת האלקלית בצד שמאל של השולחן ומקסימום לגז האצילי בצד הימני הקיצוני של תקופה. לגז האצילי יש מעטפת ערכיות מלאה, כך שהוא מתנגד להסרת אלקטרונים.
  instagram viewer
• יינון פוחתת נעים מלמעלה למטה למטה בקבוצת אלמנטים (עמודה). הסיבה לכך היא שמספר הקוונטים העיקרי של האלקטרון החיצוני מגדיל את תנועתו בקבוצה. יש יותר פרוטונים באטומים הנעה בקבוצה (מטען חיובי גדול יותר), ובכל זאת ההשפעה היא למשוך פנימה קליפות האלקטרונים, מה שהופך אותם קטנים יותר ומסקרים אלקטרונים חיצוניים מהכוח האטרקטיבי של גרעין. מתווספים עוד מעטפת אלקטרונים הנעה בקבוצה, כך שהאלקטרון החיצוני הופך ליותר ויותר למרחק מהגרעין.

האנרגיה הנדרשת להסרת החלק החיצוני ביותר אלקטרון ערכיות מאטום ניטרלי הוא אנרגיית היינון הראשונה. אנרגיית היינון השנייה היא הנדרשת להסרת האלקטרון הבא וכן הלאה. אנרגיית היינון השנייה תמיד גבוהה יותר מאנרגיית היינון הראשונה. קח, למשל, אטום מתכת אלקלי. הסרת האלקטרון הראשון קלה יחסית מכיוון שאובדן מעניק לאטום מעטפת אלקטרונים יציבה. הסרת האלקטרון השני כוללת מעטפת אלקטרונים חדשה הנקשרת והדוקה יותר לגרעין האטומי.

אנרגיית היינון הראשונה של מימן עשויה להיות מיוצגת על ידי המשוואה הבאה:

H (ז) → ח⁺(ז) + ה^-

Δח° = -1312.0 kJ / mol

אם אתה מסתכל בתרשים של אנרגיות היינון הראשונות, ניתן לראות שני חריגים למגמה בקלות. אנרגיית היינון הראשונה של בורון פחותה מזו של בריליום ואנרגיית היינון הראשונה של חמצן פחותה מזו של חנקן.

הסיבה לאי-התאמה נובעת מתצורת האלקטרונים של אלמנטים אלה וכלל של Hund. עבור בריליום, האלקטרון הפוטנציאלי ליינון הראשון מגיע מה -2s מסלולית, אם כי יינון בורון כרוך ב- 2ע אלקטרונים. עבור חנקן וגם חמצן, האלקטרון מגיע מה -2ע מסלול, אבל הסיבוב זהה לכל 2ע אלקטרונים חנקניים, בעוד שיש קבוצה של אלקטרונים מותאמים באחד משניע אורביטלי חמצן.

• אנרגיית יינון היא האנרגיה המינימלית הנדרשת בכדי להוציא אלקטרון מאטום או יון בשלב הגז.
• היחידות הנפוצות ביותר של אנרגיית היינון הן קילוג'ול למול (kJ / M) או וולט אלקטרונים (eV).
• אנרגיית יינון מציגה מחזוריות בטבלה המחזורית.
• המגמה הכללית היא שאנרגיית היינון תגדיל את המעבר משמאל לימין לאורך תקופת אלמנט. כשעוברים שמאלה לימין לאורך תקופה, הרדיוס האטומי פוחת, כך שהאלקטרונים נמשכים יותר לגרעין (קרוב יותר).
• המגמה הכללית היא שאנרגיית היינון תפחת עוברת מלמעלה למטה למטה בקבוצת טבלה תקופתית. בהעברה בקבוצה נוסף מעטפת ערכיות. האלקטרונים החיצוניים נמצאים רחוק יותר מהגרעין טעון החיוב, כך שקל יותר להסירם.

• פ. אלברט קוטון וג'פרי וילקינסון, כימיה אורגנית מתקדמת (מהדורה חמישית, ג'ון וויילי 1988) עמ '381.
• לאנג, פיטר פ.; סמית ', בארי סי. "אנרגיות יינון של אטומים ויונים אטומיים". גמידע על חינוך כימי. 80 (8).