A záróvizsgámra készülök, és nagyon zavaros vagyok az ionizációs energiában. Példa lenne a következő kérdésre:
A $ \ ce {Ne, Na +, Mg ^ 2 + fajok között , Ar, K +, $ \ & $ ~ Ca ^ 2 +} $ , melyikben van a legnagyobb ionizációs energia?
Úgy gondoltam, hogy az ionizációs energia balról jobbra nőtt egy periódusban, és lentről felfelé egy csoportban a periódusos rendszerben, ezért úgy gondoltam, hogy $ \ ce {Ne} $ lenne a legmagasabb ionizációs energiájú. De a helyes válasz: $ \ ce {Mg ^ 2 +} $ . Feltételezem, hogy ennek köze van az elektronokhoz, de nem tudom, mit.
Megjegyzések
- Vegyünk egy semleges atomot. Távolítsunk el egyet elektron. Ez némi energiát igényelt. Most távolítson el egy második elektront. Ehhez több vagy kevesebb energia kell, mint az első elektron eltávolításához?
- Azok nem ' t vegyületek.
Válasz
A legtöbb kémiai gondhoz hasonlóan a kémiai ismeretek felhasználásával is egyszerűsítenie kell a problémát.
Először két elektronkonfiguráció létezik. $ \ ce {Ne, Na +} $ és $ \ A ce {Mg ^ {2 +}} $ konfigurációja $ {1s ^ 2 2s ^ 22p ^ 6} $ . $ \ ce {Ar, K +} $ és $ \ ce {Ca ^ {2 +}} $ konfigurációja $ {1s ^ 2 2s ^ 22p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6} $ .
A $ \ ce {Ne, Na +} $ és $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ , $ \ ce {Mg} $ rendelkezik a legmagasabb atomszámmal, így ebből a háromból a legnehezebb lenne ionizálni $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ .
$ \ ce {Ar, K +} $ és $ \ ce { A Ca ^ {2 +}} $ , $ \ ce {Ca} $ atomszáma a legmagasabb, így ebből a háromból a legnehezebb lenne ionizáljon $ \ ce {Ca ^ {2 +}} $ .
Most csak össze kell hasonlítani a $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ – $ \ ce {Ca ^ {2 +}} $ . Mivel a $ 2p $ pályák közelebb vannak a maghoz, mint a $ 3p $ pályák, nehezebb lesz ionizálni $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ , mint $ \ ce {Ca ^ {2+}} $ .
Válasz
1. axióma: Az ionizációs energia balról jobbra növekszik egy időszak.
2. axióma: Az ionizációs energia felülről lefelé csökken egy csoport mentén.
Mindkettő gyakran vagy többnyire helyes. Van azonban még más is. Ne feledje, hogy a kivont elektron negatív töltést hordoz ( $ \ ce {e -} $ ). Tehát:
3. axióma: Az ionizációs energia drámai módon növekszik minden bevezetett pozitív töltésnél.
És a mag és a vegyérték elektronok fogalmának megfogalmazása:
4. axióma: A magelektron első ionizációs energiája drámaian nagyobb lesz mint egy vegyértékes elektroné.
Az Ön esetében hat atom van ahhoz, hogy összehasonlítsa, mely mind nek csak a magelektronja van ( ha a nemesgázok teljesen feltöltött héját magelektronnak tekintjük, ami nem szigorúan helyes, de elég közel van). Ezért nem kell figyelembe vennünk a 4. axiómát. A 3. axióma azt mondja nekünk, hogy $ \ ce {Mg ^ 2 +} $ és $ \ ce {Ca ^ 2 +} $ a egyetlen versenyző a maximális ionizációs energiáért, mivel mindkettőjüknek a legnagyobb a töltése. És összehasonlítva a kettőt a 2. axióma szerint, eljutunk a $ \ ce {Mg ^ 2 +} $ értékhez, amelynek ezen atomok legnagyobb ionizációs energiája van.