Ennen kuin analysoimme ensimmäisen ja toisen ionisaatioenergian välistä eroa, keskustelemme ensin mitä ionisaatioenergia on. Ionisointienergiksi viitataan yleensä energiana, joka tarvitaan elektronin poistamiseksi kaasumaisesta atomista tai ionista. Koska elektronit houkuttelevat positiiviseen ytimeen, energia on toimitettava tätä prosessia varten. Tätä pidetään endotermisenä prosessina. Ionisointienergia ilmaistaan kJ mol-1. avainero ensimmäisen ja toisen ionisaatioenergian välillä selitetään parhaiten niiden määritelmissä; Neutraalin, kaasumaisen atomin absorboima energia +1-varautuneen ionin tuottamiseksi (elektronin poistamiseksi) kutsutaan ensimmäinen ionisaatioenergia taas positiivisesti varautuneen (+1) kaasumaisen ionin absorboima energia +2-varauksella ionin tuottamiseksi kutsutaan toinen ionisaatioenergia. Ionisointienergia lasketaan yhdelle moolille atomeja tai ioneja. Toisin sanoen; ensimmäinen ionisaatioenergia liittyy neutraaleihin kaasumaisiin atomiin ja toinen ionisaatioenergia liittyy kaasumaisiin ioneihin, joiden varaus on (+1). Ionisointienergian suuruus vaihtelee ytimen varauksen, ytimen elektronimuodon etäisyyden ja ytimen ja ulkokuoren elektronien välisten elektronien lukumäärän mukaan.
Ensimmäinen ionisaatioenergia määritellään energiana, jonka absorboi 1 mooli neutraaleja kaasumaisia atomeja poistaakseen löysimmin sitoutunut elektroni atomista, jolloin saadaan 1 mol kaasumaisia ioneja, joiden varaus on +1. Ensimmäisen ionisaatioenergian suuruus kasvaa jaksollisen jakson aikana ja pienenee ryhmässä. Ensimmäisellä ionisaatioenergialla on jaksollisuutta; sillä on sama kuvio toistuvasti jaksotaulukossa.
Toinen ionisaatioenergia määritellään energiana, jonka absorboi 1 mooli positiivisesti varautuneita kaasumaisia ioneja tuottamaan 1 mooli kaasumaisia ioneja, joiden varaus on +2, poistamalla löysästi sitoutunut elektroni +1-ionista. Toinen ionisaatioenergia osoittaa myös jaksollisuutta.
Ensimmäinen ionisaatioenergia (I1E): Energia, joka tarvitaan heikoimmin sitoutuneen elektronin poistamiseksi 1 moolista kaasumaisia atomeja tuottamaan 1 mooli kaasumaisia ioneja, joilla on positiivinen varaus (+1).
X (G) X+ (G) + e-
(1 mol) (1 mol) (1 mol)
Toinen ionisaatioenergia (I2E): Vapaimmin sitoutuneen elektronin poistamiseksi tarvittava energia 1 moolista kaasumaisia ioneja, joiden varaus on +1, jotta saadaan moolia kaasumaisia ioneja, joiden varaus on +2.
X+ (G) X2+ (G) + e-
(1 mol) (1 mol) (1 mol)
Yleensä ensimmäisen elektronin karkottaminen perustilaisesta kaasumaisesta atomista on helpompaa kuin toisen elektronin karkaaminen positiivisesti varautuneelta ionilta. Siksi ensimmäinen ionisaatioenergia on pienempi kuin toinen ionisaatioenergia ja ensimmäisen ja toisen ionisaatioenergian välinen energiaero on huomattavasti suuri.
elementti | Ensimmäinen ionisaatioenergia (I1E) /kJ mol-1 | Toinen ionisaatioenergia (I2E) / kJ mol-1 |
Vety (H) | 1312 | |
Helium (He) | 2372 | 5250 |
Litium (Li) | 520 | 7292 |
Berryllium (be) | 899 | 1757 |
Boori (B) | 800 | 2426 |
Hiili (C) | 1086 | 2352 |
Typpi (N) | 1402 | 2855 |
Happi (O) | 1314 | 3388 |
Fluori (F) | 680 | 3375 |
Neon (Ne) | 2080 | 3963 |
Natrium (Na) | 496 | 4563 |
Magnesium (Mg) | 737 | 1450 |
Ensimmäinen ionisaatioenergia (I1E): Atomien ensimmäiset ionisaatioenergia-arvot jokaisessa jaksossa osoittavat saman variaation. Suuruus on aina pienempi kuin toiset ionisaatioenergian arvot
Toinen ionisaatioenergia (I2E): Atomien toiset ionisaatioenergian arvot jokaisessa jaksossa osoittavat saman variaation; nämä arvot ovat aina korkeampia kuin ensimmäiset ionisaatioenergian arvot.Kuvan kohteliaisuus:
Cdang ja Adrignola “ionisaatioenergian jaksollinen taulukko”. (CC BY-SA 3.0) Wikimedia Commonsin kautta