Hvordan kan du bestemme, om ioniseringsenergi er en periodisk funktion af atomnummer?

Forståelse af ioniseringsenergi

* Definition: Ioniseringsenergi er den minimale mængde energi, der kræves for at fjerne et elektron fra et gasformigt atom i dens jordtilstand. Det er et mål for, hvor tæt et atom holder på sine elektroner.

Periodiske tendenser

* Generel tendens: Ioniseringsenergi øges generelt, når du bevæger dig over en periode (fra venstre mod højre) på den periodiske tabel og falder, når du bevæger dig ned ad en gruppe (fra top til bund).

Forklaring af tendenser

1. Effektiv nuklearafgift (ZEFF): På tværs af en periode stiger antallet af protoner i kernen, hvilket fører til en stærkere attraktion mellem kernen og elektronerne. Denne øgede attraktion gør det sværere at fjerne en elektron, og derfor øges ioniseringsenergien. Afskærmningseffekten af ​​indre elektroner forbliver relativt konstant på tværs af en periode.

2. atomstørrelse: Når du bevæger dig ned ad en gruppe, øges atomradius på grund af tilsætning af elektronskaller. De yderste elektroner er længere væk fra kernen og oplever svagere tiltrækning. Derfor kræver det mindre energi for at fjerne dem, og ioniseringsenergi falder.

Bestemmelse af periodicitet

1. grafering: Plot ioniseringsenergierne af elementer mod deres atomnumre. Du vil observere et klart, gentagende mønster af stigninger og falder, hvilket indikerer periodicitet.

2. Periodiske tabeltrends: Sammenlign ioniseringsenergiværdierne for elementer inden for en periode og inden for en gruppe. De observerede tendenser vil tilpasse sig de ovenfor beskrevne regler, der bekræfter den periodiske karakter af ioniseringsenergi.

Vigtige overvejelser

* Undtagelser: Mens den generelle tendens stemmer, er der undtagelser. For eksempel er borens ioniseringsenergi lidt lavere end Beryllium på grund af det faktum, at bores ydre elektron er i en P -orbital, hvilket er lidt højere i energi og dermed lettere at fjerne.

* Flere ioniseringer: Den anden, tredje og efterfølgende ioniseringsenergi viser en stejlere stigning sammenlignet med den første ioniseringsenergi. Dette skyldes, at fjernelse af hver på hinanden følgende elektron øger den effektive atomafgift, der opleves af de resterende elektroner, hvilket gør dem sværere at fjerne.

Konklusion

Ioniseringsenergi er en periodisk egenskab ved elementer. Ved at observere tendenser i perioder og nedgrupper og ved at overveje de faktorer, der påvirker det (effektiv nuklear ladning, atomstørrelse, elektronkonfiguration), kan vi forstå dens periodiske karakter og dets forhold til atomnummeret.