Hvorfor er der stort mellemrum mellem første og anden ioniseringsenergier?

Det store kløft mellem den første og den anden ioniseringsenergi skyldes øget elektrostatisk attraktion Mellem de resterende elektroner og kernen efter den første elektron er fjernet. Her er en detaljeret forklaring:

1. Første ioniseringsenergi:

* Den første ioniseringsenergi er den energi, der kræves for at fjerne et elektron fra et neutralt atom i dens gasformige tilstand.

* Denne fjernelse af en elektron forlader atomet med en +1 ladning, hvilket skaber en kation.

* Det fjernede elektron er typisk fra den yderste skal, der er længst fra kernen og oplever den svageste attraktion.

2. Anden ioniseringsenergi:

* Den anden ioniseringsenergi er den energi, der kræves for at fjerne et andet elektron fra den enkelt ladede kation, der blev dannet efter den første ionisering.

* Nu holdes de resterende elektroner tættere af kernen. Dette er fordi:

* øget effektiv nuklearafgift: Den positive ladning af kernen er nu koncentreret om færre elektroner, hvilket fører til en stærkere elektrostatisk attraktion pr. Elektron.

* Nedsat elektronafvisning: Med en færre elektron oplever de resterende elektroner mindre frastødning fra hinanden, hvilket gør dem mere tiltrukket af kernen.

3. Kløften:

* Den øgede elektrostatiske tiltrækning mellem kernen og de resterende elektroner efter den første ionisering gør det markant sværere at fjerne et andet elektron. Dette resulterer i en meget højere anden ioniseringsenergi sammenlignet med den første.

* Dette hul kan være endnu mere udtalt for atomer med mindre atomradier og højere nukleare ladninger, da den elektrostatiske tiltrækning er endnu stærkere i disse tilfælde.

Eksempel:

* Overvej natrium (NA). Dens første ioniseringsenergi er relativt lav, fordi den let mister sin yderste elektron for at opnå en stabil elektronkonfiguration. Imidlertid er dens anden ioniseringsenergi meget højere, fordi fjernelse af en anden elektron fra den nu positivt ladede natriumion kræver at bryde ind i et fyldt elektronskal, hvilket fører til en signifikant større elektrostatisk attraktion.

Afslutningsvis er det store kløft mellem den første og den anden ioniseringsenergi en konsekvens af den øgede elektrostatiske tiltrækning mellem de resterende elektroner og kernen efter den første ionisering. Denne attraktion skyldes en højere effektiv nuklear ladning og reduceret elektronafvisning.