Hvorfor har F en større første ioniseringsenergi end O?

Du har ret til at blive lidt overrasket! Det ser ud til at være intuitivt, at fluor (F) ville have en større første ioniseringsenergi end ilt (O), da ilt er mere elektronegativ og har en mindre atomradius. Her er grunden til, at dette er tilfældet:

Elektronkonfiguration og afskærmning:

* fluor (F): [Han] 2S² 2P⁵

* ilt (O): [Han] 2S² 2P⁴

Både fluor og ilt har deres valenselektroner i underskalet 2p. Fluor har imidlertid endnu en elektron i dette underskal. Dette betyder, at fluorens 2p -elektroner oplever større interelektronisk frastødning (de afviser hinanden mere). Denne frastødelse gør det lidt lettere at fjerne et elektron fra fluor sammenlignet med ilt.

Effektiv nuklearafgift:

Mens ilt har en større effektiv nuklear ladning (den positive ladning, som valenselektronerne har oplevet) på grund af dens højere atomafgift, bidrager den ekstra elektron i fluorens 2P -underskal til en større afskærmningseffekt. Dette reducerer effektivt træk af kernen på valenselektronerne, hvilket gør det lettere at fjerne et elektron fra fluor.

Sammendrag:

Selvom ilt har en større effektiv nuklear ladning og en mindre atomradius, resulterer den ekstra elektron i fluorens 2p underskal i større elektronelektron-frastødning og afskærmning, hvilket gør det lidt lettere at fjerne en elektron fra fluor. Dette fører i sidste ende til, at fluor har en større første ioniseringsenergi end ilt.