Năng lương ion hóa là gì?
Năng lượng ion hóa của một nguyên tử là năng lượng cần thiết để loại bỏ một electron khỏi một mol nguyên tử trong giai đoạn khí:
M(g) ® M+(g) + e-
Có thể loại bỏ nhiều electron hơn khỏi hầu hết các nguyên tố, vì vậy đại lượng này được gọi chính xác hơn là năng lượng ion hóa thứ nhất. Năng lượng đi từ nguyên tử trung hòa đến cation có điện tích 1. Năng lượng ion hóa thứ hai là năng lượng cần thiết để loại bỏ một electron thứ hai, để tạo thành 2 cation từ 1 cation.
M+(g) ® M2+(g) + e-
Năng lượng ion hóa thứ ba là năng lượng cần thiết để hình thành 3 cation:
M2+(g) ® M3+(g) + e-
Và cứ như thế. Năng lượng ion hóa luôn là số dương, bởi vì năng lượng phải được cung cấp (sự thay đổi năng lượng thu nhiệt) để tách các electron khỏi nguyên tử. Năng lượng ion hóa thứ hai luôn lớn hơn năng lượng ion hóa thứ nhất, bởi vì nó đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để loại bỏ một electron khỏi cation so với năng lượng từ một nguyên tử trung tính.
Năng lượng ion hóa đầu tiên thay đổi theo cách có thể dự đoán được trong bảng tuần hoàn. Năng lượng ion hóa giảm dần từ trên xuống dưới trong nhóm và tăng dần từ trái sang phải trong một chu kỳ.
Do đó heli có năng lượng ion hóa đầu tiên lớn nhất, trong khi franxi có năng lượng thấp nhất.
.jpg)
Ngoại lệ
Có một số "ngoại lệ" trong các xu hướng này. Ví dụ: năng lượng ion hóa đầu tiên giảm từ beri đến boron và từ magie đến nhôm, khi các electron từ khối p bắt đầu tạo ra ảnh hưởng.
Trong trường hợp của boron, có cấu hình 1s2 2s2 2p1, các electron 2s che chắn cho electron 2p năng lượng cao hơn khỏi hạt nhân, khiến nó dễ dàng bị loại bỏ hơn một chút.
Trường hợp tương tự cũng xảy ra với nhôm có cấu hình electron là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1.
Mặc dù oxy ở bên phải nito trong chu kỳ 2, nhưng năng lượng ion hóa đầu tiên của nó thấp hơn một chút so với nito. Nito có cấu hình electron là 1s2 2s2 2p3, mỗi opitan p có một electron, khiến nó trở thành tập hợp các obitan được lấp đầy một nửa:
Các quỹ đạo p được lấp đầy một nửa ổn định hơn một chút so với các quỹ đạo có 2 hoặc 4 electron, khiến cho việc ion hóa một nguyên tử nito khó hơn một chút.
Oxy có cấu hình electron là 1s2 2s2 2p4 cấu hình này đưa một electron khác vào quỹ đạo . Vì đây là một electron chưa được lấp đầy một nửa, nên việc loại bỏ electron đầu tiên này sẽ dễ dàng hơn một chút:
Bảng năng lượng ion hóa của các nguyên tử
Nếu bạn đang quan tâm đến chi tiết năng lượng ion hóa của các nguyên tử, tôi có liệt kê một bảng với đầy đủ mức năng lượng ion hóa của chúng, để bạn làm các dạng bài tập về phần này.
Nguyên tố có năng lượng ion hóa nhỏ nhất, lớn nhất
Câu hỏi nguyên tố có năng lượng ion hóa nhỏ nhất và lớn nhất thường xuất hiện trong các bài tập trắc nghiệm. Như đã nói ở trên nguyên tố có năng lượng ion hóa lớn nhất nhất là Heli (He) có năng lượng ion hóa lớp đầu tiên là 2372.
Nguyên tố có năng lượng ion hóa nhỏ nhất trong bảng tuần hoàn đó chính là Franxi với số năng lượng ion hóa là 400.
Bài viết liên quan:
Any comments?