どの種が最も高いイオン化エネルギーを持っているかを見分ける方法は？

ほとんどの化学の難問と同様に、化学の知識を使用して問題を単純化する必要があります。

最初に、2つの電子構成があります。 $ \ ce {Ne、Na +} $ と $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ はすべて $ {1s ^ 2 2s ^ 22p ^ 6} $ の構成になっています。 $ \ ce {Ar、K +} $ と $ \ ce {Ca ^ {2 +}} $ はすべて構成 $ {1s ^ 2 2s ^ 22p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6} $ 。

の場合$ \ ce {Ne、Na +} $ および $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ 、 $ \ ce {Mg} $ の原子番号が最も高いため、これら3つのうち、 $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ <をイオン化するのは最も困難です。 / span>。

$ \ ce {Ar、K +} $ および $ \ ce {の場合Ca ^ {2 +}} $ 、 $ \ ce {Ca} $ の原子番号が最も高いため、これら3つのうちで最も難しいのはイオン化 $ \ ce {Ca ^ {2 +}} $ 。

ここで、 $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ から $ \ ce {Ca ^ {2 +}} $ 。 $ 2p $ 軌道は $ 3p $ 軌道よりも原子核に近いため、難しくなります。 $ \ ce {Mg ^ {2+}} $ を $ \ ce {Ca ^ {2+}}よりもイオン化する$ 。

公理1：イオン化エネルギーは左から右に向かって増加します期間。

公理2：イオン化エネルギーはグループに沿って上から下に減少します。

これらは両方とも頻繁にまたはほとんどです正しい。ただし、それだけではありません。抽出する電子は負の電荷を帯びていることに注意してください（ $ \ ce {e-} $ ）。つまり：

公理3：正電荷が導入されるたびにイオン化エネルギーが劇的に増加します。

また、コア対価電子の概念を述べると：

公理4：コア電子の最初のイオン化エネルギーは劇的に大きくなります価電子よりも。

あなたの場合、6つの原子があり、どれがコア電子のみを持っているかを比較します。 完全に存在する貴ガスの殻をコア電子として数えると、厳密には正しくありませんが、十分に近くなります）。したがって、公理4を考慮する必要はありません。公理3は、 $ \ ce {Mg ^ 2 +} $ と $ \ ce {Ca ^ 2 +} $ は、どちらも電荷が最も高いため、最大のイオン化エネルギーを求める唯一の競技者です。そして、公理2に従って2つを比較すると、これらの原子の中で最も高いイオン化エネルギーを持つ $ \ ce {Mg ^ 2 +} $ に到達します。