Разлика между първата и втората йонизационна енергия (I1E срещу I2E)

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 13:30

Ключова разлика – първа срещу втора йонизационна енергия (I1E срещу I2E)

Преди да анализираме разликата между първата и втората йонизационна енергия, нека първо обсъдим какво е йонизационна енергия. Като цяло йонизационната енергия се нарича енергията, необходима за отстраняване на електрон от газообразен атом или йон. Тъй като електроните се привличат към положителното ядро, трябва да се достави енергия за този процес. Това се счита за ендотермичен процес. Йонизационните енергии се изразяват в kJ mol^{-1 Ключовата разлика между първата и втората йонизационна енергия е най-добре обяснена в техните дефиниции; Енергията, абсорбирана от неутрален, газообразен атом, за да произведе +1 зареден йон (за отстраняване на електрон), се нарича първа йонизационна енергия, докато енергията, абсорбирана от положително зареден (+1) газообразен йон, за да произведе йон с +2 заряд, е наречена втора йонизационна енергия. Енергията на йонизация се изчислява за 1 mol атоми или йони. С други думи; първата йонизационна енергия се отнася до неутралните газообразни атоми, а втората йонизационна енергия се отнася до газообразните йони с (+1) заряд. Големината на йонизационната енергия варира в зависимост от заряда на ядрото, разстоянието на електронната форма на ядрото и броя на електроните между ядрото и електроните на външната обвивка.}

Какво е първа йонизационна енергия (I_1E)?

Първата йонизационна енергия се определя като енергията, погълната от 1 mol неутрални газообразни атоми, за да се отстрани най-свободно свързаният електрон от атома, за да се получи 1 mol газообразни йони с +1 заряд. Големината на първата йонизационна енергия се увеличава по време на период в периодичната таблица и намалява по протежение на група. Първата йонизационна енергия има периодичност; има същия модел многократно в периодичната таблица.

Какво е втора йонизационна енергия (I_2E)?

Втората йонизационна енергия се дефинира като енергията, погълната от 1 mol положително заредени газообразни йони, за да се произведе 1 mol газообразни йони с +2 заряд, чрез отстраняване на слабо свързания електрон от +1 йона. Втората йонизационна енергия също показва периодичност.

Каква е разликата между първата и втората йонизационна енергия (I₁E и I_2E)?

Определение на първа и втора йонизационна енергия

Първа йонизационна енергия (I_{1E): Енергията, необходима за отстраняване на най-свободно свързания електрон от 1 mol газообразни атоми, за да се получи 1 mol газообразни йони с положителен зареждане (+1).}

X _(g) X⁺ _(g) + e^–

(1 mol) (1 mol) (1 mol)

Втора йонизационна енергия (I_{2E): Енергията, необходима за отстраняване на най-свободно свързания електрон от 1 mol газообразни йони с +1 заряд, за да се получи mol газообразен йони с +2 заряд.}

X⁺ _(g) X²⁺ _(g) + e^–

(1 mol) (1 mol) (1 mol)

Характеристики на първата и втората йонизационна енергия

Енергийна нужда

Обикновено изхвърлянето на първия електрон от газообразен атом в основно състояние е по-лесно от изхвърлянето на втория електрон от положително зареден йон. Следователно първата йонизационна енергия е по-малка от втората йонизационна енергия и енергийната разлика между първата и втората йонизационна енергия е значително голяма.

Елемент	Първа йонизационна енергия (I1E) / kJ mol-1	Втора йонизационна енергия (I2E) / kJ mol-1
Водород (H)	1312
Хелий (He)	2372	5250
Литий (Li)	520	7292
Берилий (Be)	899	1757
Бор (B)	800	2426
Въглерод (C)	1086	2352
Азот (N)	1402	2855
Кислород (O)	1314	3388
Флуор (F)	680	3375
Неон (Ne)	2080	3963
Натрий (Na)	496	4563
Магнезий (Mg)	737	1450

Тенденции на йонизационната енергия в периодичната таблица

Първа енергия на йонизация (I_{1E): Стойностите на първата енергия на йонизация на атомите във всеки период показват същата вариация. Магнитудът винаги е по-малък от вторите стойности на йонизационна енергия}

Втора йонизационна енергия (I_{2E): Вторите стойности на йонизационната енергия на атомите във всеки период показват същата вариация; тези стойности винаги са по-високи от първите стойности на йонизационна енергия.}

С любезното съдействие на изображението:

“Периодична таблица на йонизираща енергия” от Cdang и Adrignola. (CC BY-SA 3.0) чрез Wikimedia Commons