기말 시험을 준비하고 있는데 이온화 에너지에 대해 매우 혼란 스럽습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
$ \ ce {Ne, Na +, Mg ^ 2 + 종 사이 , Ar, K +, $ \ & $ ~ Ca ^ 2 +} $ , 어느 것이 가장 높은 이온화 에너지를 가지고 있습니까?
나는 이온화 에너지가 일정 기간 동안 왼쪽에서 오른쪽으로, 주기율표의 그룹에서 아래에서 위로 증가한다고 생각했기 때문에 $ \ ce {Ne} $ 는 가장 높은 이온화 에너지를 가진 것입니다. 하지만 정답은 $ \ ce {Mg ^ 2 +} $ 입니다. 나는 이것이 전자와 관련이 있다고 가정하지만 그게 무엇인지 모르겠습니다.
댓글
- 중성 원자를 가져옵니다. 하나를 제거합니다. 전자입니다. 약간의 에너지가 필요했습니다. 이제 두 번째 전자를 제거하십시오. 첫 번째 전자를 제거하는 것보다 더 많은 에너지를 사용합니까, 아니면 적은 에너지를 사용합니까?
- 이러한 영역은 ' t 화합물.
답변
화학 지식을 사용하여 문제를 단순화하는 데 필요한 대부분의 화학 수수께끼처럼.
먼저 두 개의 전자 구성이 있습니다. $ \ ce {Ne, Na +} $ 및 $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ 에는 모두 $ {1s ^ 2 2s ^ 22p ^ 6} $ 구성이 있습니다. $ \ ce {Ar, K +} $ 및 $ \ ce {Ca ^ {2 +}} $ 모두 구성 $ {1s ^ 2 2s ^ 22p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6} $ .
$ \ ce {Ne, Na +} $ 및 $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ , $ \ ce {Mg} $ 는 원자 번호가 가장 높으므로이 세 가지 중 가장 이온화하기 어려울 것입니다. $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ .
$ \ ce {Ar, K +} $ 및 $ \ ce { Ca ^ {2 +}} $ , $ \ ce {Ca} $ 는 원자 번호가 가장 높으므로이 세 가지 중에서 가장 어렵습니다. 이온화 $ \ ce {Ca ^ {2 +}} $ .
이제 $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ 에서 $ \ ce {Ca ^ {2 +}} $ 로. $ 2p $ 궤도는 $ 3p $ 궤도보다 핵에 더 가깝기 때문에 더 어려울 것입니다. $ \ ce {Ca ^ {2+}}보다 $ \ ce {Mg ^ {2 +}} $ 이온화 $ .
답변
원칙 1 : 이온화 에너지가 왼쪽에서 오른쪽으로 증가합니다. 기간.
원리 2 : 이온화 에너지는 그룹을 따라 위에서 아래로 감소합니다.
둘 다 자주 또는 대부분 옳은. 그러나 더 있습니다. 추출하는 전자 에는 음전하 ( $ \ ce {e-} $ )가 있습니다. 따라서 :
원칙 3 : 도입 된 모든 양전하에 대해 이온화 에너지가 극적으로 증가합니다.
또한 코어 대 원자가 전자의 개념을 설명하려면 :
원칙 4 : 코어 전자의 첫 번째 이온화 에너지는 훨씬 더 원자가 전자보다.
귀하의 경우, 모두 코어 전자 만있는 것을 비교할 수있는 6 개의 원자가 있습니다 ( 완전하게 채워진 고귀한 가스의 껍질을 엄격히 정확하지는 않지만 충분히 가까운 코어 전자로 계산한다면. 따라서 우리는 공리 4를 고려할 필요가 없습니다. 공리 3은 $ \ ce {Mg ^ 2 +} $ 및 $ \ ce {Ca ^ 2 +} $ 는 둘 다 가장 높은 전하를 갖기 때문에 최대 이온화 에너지를위한 유일한 참가자입니다. 그리고 공리 2에 따라 둘을 비교하면이 원자들 중 가장 높은 이온화 에너지를 가진 $ \ ce {Mg ^ 2 +} $ 에 도달합니다.