Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Энергия ионизации

Читайте также:
  1. А) Координаты, импульс и энергия могут быть заданы лишь приблизительно
  2. Виды ионизации
  3. Влияние аэроионизации на человека и производственную среду
  4. Внутренняя энергия и количество теплоты. Теплоемкость.
  5. Внутренняя энергия идеального газа
  6. Внутренняя энергия идеального газа. Число степеней свободы молекулы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.
  7. Внутренняя энергия реального газа. Эффект Джоуля - Томсона
  8. Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Количество теплоты.
  9. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Первое начало термодинамики.
  10. Вопрос №14 Магнитная энергия проводника с током. Энергия магнитного поля.

 

Важной характеристикой атома, элементы определяющей его способ­ность отдавать электрон, является энергия ионизации и).

 

Энергия ионизации – это энергия, необходимая для удаления одного моля электронов от одного моля нейтральных атомов данного элемента и образованием при этом положительно заряженных атомов (ионов).

Различают первую Еи,1, вторую Еи,2 и последующие энергии ионизации, то есть энергии, отвечающие удалению первого, второго и каждого последующего электрона из многоэлектронного атома.

Удаление первого электрона описывается уравнением:

 

Э + Еи,1 → Э+ + ē,

 

где Э –нейтральный атом элемента;

Э+ – положительно заряженный атом (ион);

Еи,1 – первая энергия ионизации, кДж/моль или эВ*.

По мере последовательного удаления электронов положительный заряд образующихся ионов растёт, и увеличивается взаимодействие электронов с атомным ядром. Поэтому для удаления каждого последующего электрона требуется значительно бόльшая энергия (табл. 6):

 

Э Э+ Э2+ Эn+;

 

Еи,1 < Еи,2 < Еи,3 … < Еи,n.

 

Энергия ионизации является функцией заряда ядра и радиуса атомов элементов, а также характера межэлектронного взаимодействия.

 

Еи = f (Z, rат, межэлектронное взаимодействие).

 

При прочих равных условиях энергия ионизации обратно пропорциональна величине радиуса атома элемента, то есть чем дальше электроны находятся от атомного ядра, тем слабее их взаимодействие с этим ядром.

В многоэлектронном атоме на энергию взаимодействия внешних электронов с атомным ядром оказывает эффект экранирования, заключающийся в уменьшении воздействия на эти электроны заряда атомного ядра из-за наличия внутренних электронных слоёв. Экранирование, возрастая с увеличением числа внутренних электронных слоёв, ослабляет взаимодействие внешних электронов с атомным ядром. В результате на наиболее удалённые от атомного ядра внешние электроны действует не полный его заряд Z, а значительно меньший эффективный заряд Zэф..

Таблица 6

 

Энергии ионизации атомов s- и p-элементов, эВ

 

 

Атом Еи,1 Еи,2 Еи,3 Еи,4 Еи,5
H 13,6        
He 24,6 54,4      
Li 5,4 75,6 122,4    
Be 9,3 18,2 153,8 217,7  
B 8,3 25,1 37,9 259,3 340,1
C 11,2 24,4 47,9 64,5 392,0

 



 

В периоде наименьшую энергию ионизации (способность отдавать наиболее слабосвязанный с атомным ядром электрон) имеют атомы группы IA – атомы щелочных металлов (рис. 10), так как у них во внешнем электронном слое находится один электрон, который значительно удалён от ядра. Поэтому характерной осо­бенностью атомов щелочных металлов является их склонность к отдаче электронов с образованием однозарядных положительных ионов.

При переходе слева направо по периоду, вслед­ствие увеличения заряда атомных ядер и уменьшения радиуса атомов элементов, энергия ионизации в основном растёт и достигает мак­симумов у атомов благородных газов, обладающих энергетиче­ски устойчивой электронной конфигурацией ns2np6 (рис. 10). После завершения периода величина энергии ионизации резко снижается при переходе к атомам щелочных металлов, начинающих новый период.



В пределах групп А (s- и р-элементы) энергия ионизации атомов уменьшается сверху вниз (рис. 11). Это оз­начает, что на взаимодействие внешнего электрона с атомным ядром больше влияет увеличение радиуса атомов, чем заря­да их ядер, эффективная величина которых понижается за счёт экранирования электронами внутренних слоёв.

 

 

Рис. 10. Периодическая зависимость первой энергии ионизации

атомов элементов (эВ) от порядкового номера Z

 

В группах Б (за исключением III группы), изменение энергии ионизации носит обратный характер, увеличиваясь сверху вниз (рис. 11). Это связано с тем, что увеличение радиуса атомов элементов в группах Б относитель­но невелико, и поэтому увеличение заряда атомных ядер оказывает на энергию ионизации определяющее (более сильное) влияние, и внешний электрон притягивается атомным ядром сильнее.

 

Энергия ионизации является мерой восстановительной способности атомов элементов. Чем она меньше, тем легче атомы отдают электроны, и тем сильнее они проявляют восстановительные свойства.


Дата добавления: 2014-12-30; просмотров: 34; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Радиус атома | Электроотрицательность
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.011 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты