Sådan bestemmes den højeste ioniseringsenergi

Når det kommer til kemi, er det svært at forestille sig et mere kendt billede end en tæt pakket kerne af protoner og neutroner omgivet af elektroner i deres orbitaler. Hvis du har brug for at sammenligne ioniseringsenergier for forskellige elementer, er denne forståelse af strukturen i et atom et godt udgangspunkt.

TL; DR (for lang; læste ikke)

mængden af energi, der er nødvendig for at miste et elektron fra en mol gasfaseatomer, kaldes et elements ioniseringsenergi. Når man ser på en periodisk tabel, falder ioniseringsenergien generelt fra toppen til bunden af diagrammet og stiger fra venstre til højre for diagrammet.
Hvad er ioniseringsenergi?

For ethvert atom, ioniseringsenergi (undertiden kaldet ioniseringspotentiale) er den mængde energi, der er nødvendig for at droppe en elektron fra et mol gasfase-atomer. Fjernelse af et elektron fra et neutralt atom efterlader dig en positivt ladet ion af elementet, kaldet en kation, plus det tabte elektron.

Mange elementer kan miste mere end et elektron, så dannelsen af en 1 + kation er faktisk første ioniseringsenergi, mens efterfølgende elektrontab danner en 2+ kation eller en 3+ kation (eller mere) og er henholdsvis anden ioniseringsenergi og tredje ioniseringsenergi.

Første ioniseringsenergi fjerner den løseste elektron fra det neutrale atom, og antallet af protoner, der udøver en attraktiv kraft på de resterende elektroner, ændrer ikke. Det betyder, at det bliver vanskeligere at fjerne en anden elektron og kræve mere energi. Derfor vil anden ioniseringsenergi altid være større værdi end første ioniseringsenergi. Forskere udtrykker ioniseringsenergi i jouler eller elektronvolter.
Ioniseringsenergi og den periodiske tabel

Det er muligt at se på den periodiske tabel og bemærke ioniseringsenergitendenser. Generelt falder ioniseringsenergien altid, når du bevæger dig fra toppen af diagrammet til bunden af diagrammet og øges, når du bevæger dig fra venstre side af diagrammet til højre side af diagrammet. Dette betyder, at elementet helium (He), som er det øverste element længst til højre på det periodiske bord, har en meget højere ioniseringsenergi end elementet francium (Fr), der sidder i bunden af den første søjle på venstre side af den periodiske tabel.

Årsagerne til disse tendenser er ligetil. Elementerne nær bunden af den periodiske tabel har et større antal orbitaler. Dette betyder, at de yderste elektroner er længere væk fra kernen og derfor lettere at miste, hvilket resulterer i en lavere ioniseringsenergi. Elementerne på venstre side af den periodiske tabel er også lidt lettere at miste, da disse elementer har færre protoner. F.eks. Indeholder brint (H) på yderste venstre side af det periodiske system kun et proton, mens helium (He) på yderste højre side af det periodiske system indeholder to protoner. Denne anden proton øger den attraktive kraft, der holder fast i heliums elektroner, så ioniseringsenergien er højere.
Sammenligning af ioniseringsenergier

At forstå ioniseringsenergi er vigtigt, fordi det afspejler et elements evne til at deltage i nogle kemiske reaktioner eller form nogle forbindelser. Hvis du skal bestemme, hvilket element fra en liste der har den højeste ioniseringsenergi, skal du finde elementernes placeringer på det periodiske system. Husk, at elementer nær toppen af det periodiske system og længere til højre for det periodiske system har højere ioniseringsenergier. Du kan let finde periodiske tabeller, der viser de individuelle ioniseringsenergier for hvert element til at hjælpe dig i denne opgave.