Waarom neemt de ionisatie-energie over een periode toe: gedetailleerde uitleg?

Dit artikel geeft antwoord op de vraag waarom neemt de ionisatie-energie toe over een periode? We zullen eerst de basisprincipes van het periodiek systeem bestuderen.

Breng dan onze discussie over trends gevolgd door ionisatie-energie van verschillende elementen in het periodiek systeem. Het is belangrijk om eerst de betekenis van ionisatie-energie te kennen, dus we zullen het hebben over ionisatie-energie en dan doorgaan met onze discussie.

Wat is ionisatie-energie?

Als we een elektron van een atoom willen verwijderen, is het logisch om het meest los gepakte elektron van dat atoom te verwijderen.

ionisatie energie is de naam die wordt gegeven aan deze energie die nodig is om het los gepakte elektron te verwijderen. Zonder deze energie zullen we het elektron niet kunnen verwijderen van de invloed van de nucleaire aantrekkingskracht.

Afbeelding credits: Dubbel scherp, Eerste ionisatie-energieblokken, CC BY-SA 4.0

Wat is periodiek systeem?

Periodiek systeem is een tabel die verschillende chemische elementen vertegenwoordigt die op aarde worden aangetroffen. Deze elementen krijgen een specifiek atoomnummer en worden vervolgens gerangschikt in oplopende volgorde van atoomnummer.

Periodiek systeem heeft veel divisies. Deze divisies worden blokken genoemd. Met alle rijen worden aangeroepen als periode en alle kolommen worden aangeroepen als groepen. We zullen de trends van ionisatie-energie bestuderen over zowel perioden als groepen.

Wat is atoomnummer?

Atoomnummer wordt beschouwd als de vingerafdruk van het chemische element. Het is gewoon het totale aantal protonen dat in het atoom aanwezig is.

Het aantal protonen voor elk chemisch element is uniek en wordt daarom beschouwd als de vingerafdruk van dat specifieke chemische element. De rangschikking van chemische elementen in het periodiek systeem gebeurt in toenemende waarden van atoomnummers.

Wat is een periode?

Een punt is gewoon een rij in het periodiek systeem. Horizontale rangschikking van chemische elementen in het periodiek systeem wordt periode genoemd.

Het atoomnummer neemt met 1 toe naarmate we verder gaan in een periode. Het laatste element van elke periode is een edelgas. Edelgassen hebben geen vrij elektron dat rond de kern draait. Edelgassen worden beschouwd als de meest stabiele elementen in het periodiek systeem.

Wat is een groep?

Zoals hierboven besproken, worden rijen van het periodiek systeem een ​​periode genoemd. Evenzo worden de kolommen groepen genoemd.

Hier als we naar beneden gaan in de groep, neemt het atoomnummer toe, maar niet met 1. Deze groepen verdelen metalen van niet-metalen en edelgassen en alkalimetalen. Zelfs de groepen volgen een trend voor verschillende eigenschappen. We zullen ze in latere secties van dit artikel bespreken.

Periodieke trends

Verschillende eigenschappen volgen verschillende trends terwijl we in een periode van links naar rechts gaan. Er zijn ook bepaalde uitzonderingen die niet binnen de trend passen.

We zullen over verschillende trends in een periode in de onderstaande sectie bespreken-

• Atoomstraal– De atoomstraal of de grootte van een atoom neemt over het algemeen af ​​naarmate we van links naar rechts over een periode gaan. Dit komt door het feit dat de grootte van de nucleaire lading hetzelfde is, maar het aantal elektronen in de schaal blijft toenemen.
• Ionisatie energie- Ionisatie-energie hangt af van de atoomstraal. Naarmate de straal over een periode kleiner wordt, blijft de ionisatie-energie toenemen naarmate we over een periode bewegen. Het is maximaal voor edelgassen.
• Electorn affiniteit– Deze eigenschap is precies het tegenovergestelde van ionisatie-energie. Energie komt vrij wanneer een elektron in een atoom wordt gestopt, wat betekent dat het aan een atoom wordt toegevoegd. De elektronenaffiniteit zal toenemen terwijl we naar rechts in het periodiek systeem gaan.
• Elektronegativiteit – Deze eigenschap verhoogt zijn waarde wanneer we naar rechts in de periode gaan. Metalliciteit- De metalen bevinden zich aan de linkerkant van het periodiek systeem en niet-metalen bevinden zich aan de rechterkant van het periodiek systeem. We kunnen concluderen dat de metalliciteitswaarde afneemt als we in een periode naar rechts gaan.

Groepstrends

Een kolom periodiek systeem wordt als groep genoemd. De eigenschappen van deze elementen volgen verschillende trends binnen de groep. We zullen deze trends bespreken in het onderstaande gedeelte-

• Atoomstraal- Als we naar beneden gaan in de groep, wordt er een extra schaal toegevoegd aan de elementen. We kunnen zeggen dat door toevoeging van een extra schil de atoomstraal groter wordt naarmate we langs de groep naar beneden gaan.
• ionisatie energie - De minimale energiewaarde die nodig is om een ​​elektron uit de invloed van de kern te trekken, wordt ionisatie-energie genoemd. Naarmate de atomaire straal groter wordt naarmate we verder in de groep bewegen, neemt de invloed van de kern op het elektron af en daarom wordt het gemakkelijker om het elektron te verwijderen. We kunnen dus concluderen dat de waarde van ionisatie-energie afneemt naarmate we langs de groep naar beneden gaan.
• Electron affiniteit– De betekenis ervan is precies tegengesteld aan die van ionisatie-energie. Atoom zal energie vrijgeven als er een elektron uit wordt geplukt of erin wordt gestopt. Net als bij de trend van ionisatie-energie, neemt de elektronenaffiniteit af terwijl ze in een groep naar beneden gaan.
• Elektronegativiteit- Terwijl we naar de onderkant van de groep gaan, blijft de elektronegativiteit afnemen.
• Metalliciteit - Metalliciteit kan worden vergeleken met de neiging van een atoom om elektronen te verliezen. Metalliciteit neemt toe terwijl je naar de onderkant van de groep gaat in het periodiek systeem.

Waarom neemt de ionisatie-energie toe over een periode?

Komend op de belangrijkste vraag in dit artikel: waarom neemt de ionisatie-energie over een periode toe? Het antwoord is al besproken in bovenstaande paragrafen, maar we zullen het opnieuw bespreken.

De atoomstraal is een beslissende factor achter de energie die nodig is om het los gepakte elektron te verwijderen. Dit komt omdat de straal kleiner is, hoe dichter het elektron bij de kern zal zijn. Daarom zal de aantrekkingskracht van de kern naar het elektron groter zijn. Vandaar dat de ionisatie-energie van waterstof laag is en blijft toenemen naarmate we in de periode naar rechts gaan. Alleen zuurstof heeft een uitzondering omdat het elektronenparen vormt, door afstotende krachten wordt het elektron gemakkelijk verwijderd.

Waarom is de tweede ionisatie-energie groter dan de eerste ionisatie-energie?

De naam zelf suggereert dat de eerste ionisatie-energie gerelateerd is aan het eerste elektron. Het is de energie die nodig is om het eerste elektron uit het atoom te plukken.

Evenzo wordt de tweede ionisatie-energie gebruikt om het tweede elektron te verwijderen van het reeds elektronentekortatoom. De invloed van de kern op het elektron neemt toe naarmate we dieper in het atoom graven. Daarom wordt het moeilijk om dat elektron uit de invloed van de kern te verwijderen, waardoor het feit wordt gerechtvaardigd dat de tweede ionisatie-energie meer is dan de eerste ionisatie-energie.