مثير للإعجاب

تأين تعريف الطاقة والاتجاه

تأين تعريف الطاقة والاتجاه

طاقة التأين هي الطاقة اللازمة لإزالة إلكترون من ذرة غازية أو أيون. طاقة التأين الأولى أو الأولية أو Eأنا للذرة أو الجزيء هي الطاقة اللازمة لإزالة جزيء واحد من الإلكترونات من جزيء واحد من الذرات أو الأيونات الغازية المعزولة.

قد تفكر في طاقة التأين كمقياس لصعوبة إزالة الإلكترون أو القوة التي يرتبط بها الإلكترون. كلما زادت طاقة التأين ، زادت صعوبة إزالة الإلكترون. لذلك ، طاقة التأين هي مؤشر على التفاعل. تعد طاقة التأين مهمة لأنه يمكن استخدامها للمساعدة في التنبؤ بقوة الروابط الكيميائية.

معروف أيضًا باسم: إمكانية التأين ، IE ، IP ، °H °

وحدات: يتم الإبلاغ عن طاقة التأين بوحدات كيلوجول لكل مول (kJ / mol) أو فولت إلكتروني (فولت).

اتجاه طاقة التأين في الجدول الدوري

يتبع التأين ، إلى جانب نصف القطر الذري والأيوني ، والقدرة الإلكترونية الكهربية ، وتقارب الإلكترون ، والمعدنية ، اتجاهًا على الجدول الدوري للعناصر.

  • تزيد طاقة التأين بشكل عام من الانتقال من اليسار إلى اليمين عبر فترة عنصر (صف). وذلك لأن نصف القطر الذري يتناقص عمومًا أثناء الحركة عبر فترة ما ، لذلك هناك جاذبية أكثر فاعلية بين الإلكترونات سالبة الشحنة والنواة ذات الشحنة الموجبة. التأين هو في الحد الأدنى لقيمة المعدن القلوي على الجانب الأيسر من الجدول والحد الأقصى للغاز النبيل في أقصى الجانب الأيمن من فترة. يحتوي الغاز النبيل على قذيفة تكافؤ مملوءة ، لذا فهو يقاوم إزالة الإلكترون.
  • يقلل التأين من الانتقال من الأعلى إلى الأسفل لمجموعة عناصر (عمود). وذلك لأن العدد الكمي الرئيسي للإلكترون الأبعد يزيد من تحريك المجموعة. هناك المزيد من البروتونات في الذرات تتحرك لأسفل مجموعة (شحنة موجبة أكبر) ، ومع ذلك ، فإن التأثير هو سحب الأصداف الإلكترونية ، مما يجعلها أصغر حجماً وتفحص الإلكترونات الخارجية من القوة الجذابة للنواة. تتم إضافة المزيد من قذائف الإلكترون تتحرك لأسفل مجموعة ، وبالتالي يصبح الإلكترون الأبعد مسافة متزايدة من النواة.

طاقات التأين الأولى والثانية واللاحقة

الطاقة اللازمة لإزالة الإلكترون التكافؤ الخارجي من ذرة محايدة هي الطاقة المؤينة الأولى. طاقة التأين الثانية هي تلك المطلوبة لإزالة الإلكترون التالي ، وهلم جرا. تكون طاقة التأين الثانية أعلى دائمًا من طاقة التأين الأولى. خذ على سبيل المثال ذرة فلزية قلوية. من السهل نسبيًا إزالة الإلكترون الأول لأن فقدانه يعطي الذرة قذيفة إلكترونية ثابتة. تتضمن إزالة الإلكترون الثاني غلافًا إلكترونيًا جديدًا يكون أقرب وأكثر ارتباطًا بالنواة الذرية.

يمكن تمثيل طاقة التأين الأولى للهيدروجين بالمعادلة التالية:

H (ز) → ح+(ز) + ه-

ΔH° = -1312.0 كيلو جول / مول

استثناءات من اتجاه طاقة التأين

إذا نظرت إلى رسم بياني لطاقات الطاقة المؤينة الأولى ، يكون هناك استثناءان واضحان لهذا الاتجاه. طاقة التأين الأولى للبورون أقل من طاقة البريليوم وأول طاقة تأين للأكسجين أقل من طاقة النيتروجين.

سبب التباين يرجع إلى التكوين الإلكتروني لهذه العناصر وقاعدة Hund. بالنسبة للبريليوم ، يأتي الإلكترون الأول للتأين المحتمل من 2الصورة المداري ، على الرغم من أن تأين البورون ينطوي على 2ص الإلكترون. لكل من النيتروجين والأكسجين ، يأتي الإلكترون من 2ص المداري ، ولكن الدوران هو نفسه بالنسبة لجميع 2ص الإلكترونات النيتروجينية ، في حين أن هناك مجموعة من الإلكترونات المقترنة في واحدة من 2ص مدارات الأكسجين.

النقاط الرئيسية

  • طاقة التأين هي الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لإزالة إلكترون من ذرة أو أيون في مرحلة الغاز.
  • الوحدات الأكثر شيوعًا لطاقة التأين هي الكيلو جول لكل مول (kJ / M) أو فولت الإلكترون (eV).
  • طاقة التأين معارض دورية على الجدول الدوري.
  • الاتجاه العام هو زيادة طاقة التأين بالانتقال من اليسار إلى اليمين عبر فترة عنصر. عند الانتقال من اليسار إلى اليمين خلال فترة ما ، ينخفض ​​نصف القطر الذري ، وبالتالي تنجذب الإلكترونات إلى النواة (الأقرب).
  • الاتجاه العام هو أن تنخفض طاقة التأين من الأعلى إلى الأسفل أسفل مجموعة جدول دورية. نقل مجموعة ، تتم إضافة قذيفة التكافؤ. أبعد الإلكترونات عن النواة الموجبة الشحنة ، لذلك يسهل إزالتها.

المراجع

  • ف. ألبرت كوتون وجيفري ويلكنسون ، كيمياء غير عضوية متقدمة (5th ed.، John Wiley 1988) p.1381.
  • لانج ، بيتر ف. سميث ، باري سي. "طاقة تأين الذرات والأيونات الذرية". Journal للتربية الكيميائية. 80 (8).

شاهد الفيديو: التدرج في طاقة التاين (شهر نوفمبر 2020).