Năng lượng ion hóa thứ nhất là gì
|
Năng lượng ion hóa của một nguyên tử hay một phân tử là năng lượng cần thiết để tách một điện tử từ nguyên tử hay phân tử đó ở trạng thái cơ bản. Một cách tổng quát hơn, năng lượng ion hóa thứ n là năng lượng cần thiết để tách điện tử thứ n sau khi đã tách (n-1) điện tử đầu tiên. Show
Bạn có thể nghĩ về năng lượng ion hóa như một biện pháp của các khó khăn trong việc loại bỏ electron hay sức mạnh mà một electron đang bị ràng buộc. Các năng lượng ion hóa càng cao thì càng khó để loại bỏ một electron. Do đó, năng lượng ion hóa là trong chỉ số về khả năng phản ứng. Năng lượng ion hóa rất quan trọng vì nó có thể được sử dụng để giúp dự đoán sức mạnh của liên kết hóa học.
Tính chất của năng lượng ion hóaDo các e càng xa hạt nhân lực liên kết giữa e và hạt nhân càng nhỏ và ngược lại nên ta có: Eletron càng gần hạt nhân thì năng lượng ion hóa càng lớn. Electron càng xa hạt nhân thì năng lượng ion hóa càng nhỏ. Từ đó suy ra: I1 < I2< …< In Nguyên tử càng dễ nhường e (tính kim loại càng mạnh) thì I có trị số càng nhỏ. Công thức tính năng lượng e+) Năng lượng e trong nguyên tử H: En = −13,6/n2 (eV) với n ∈ N*: lượng tử số +) Năng lượng ion hóa nguyên tử H: ΔE = E∞ − E1 = hc / λ∞1 Lưu ý:
Ví dụ về năng lượng ion hóaCó hai nguyên tố K, Na. So sánh năng lượng ion hóa thứ nhất của K và Na? Ta có : Cấu hình electron của kali: 1s22s22p63s23p64s1 Cấu hình electron của natri: 1s22s22p63s1 K có 6 lớp e, Na có 4 lớp e nên lực liên kết giữa e với hạt nhân của Na lớn hơn của K => Năng lượng ion hóa thứ nhất của K < năng lượng ion hóa thứ nhất của Na. Page 2Năng lượng ion hóa của một nguyên tử hay một phân tử là năng lượng cần thiết để tách một điện tử từ nguyên tử hay phân tử đó ở trạng thái cơ bản. Một cách tổng quát hơn, năng lượng ion hóa thứ n là năng lượng cần thiết để tách điện tử thứ n sau khi đã tách (n-1) điện tử đầu tiên. Bạn có thể nghĩ về năng lượng ion hóa như một biện pháp của các khó khăn trong việc loại bỏ electron hay sức mạnh mà một electron đang bị ràng buộc. Các năng lượng ion hóa càng cao thì càng khó để loại bỏ một electron. Do đó, năng lượng ion hóa là trong chỉ số về khả năng phản ứng. Năng lượng ion hóa rất quan trọng vì nó có thể được sử dụng để giúp dự đoán sức mạnh của liên kết hóa học. Tính chất của năng lượng ion hóaDo các e càng xa hạt nhân lực liên kết giữa e và hạt nhân càng nhỏ và ngược lại nên ta có: Eletron càng gần hạt nhân thì năng lượng ion hóa càng lớn. Electron càng xa hạt nhân thì năng lượng ion hóa càng nhỏ. Từ đó suy ra: I1 < I2< …< In Nguyên tử càng dễ nhường e (tính kim loại càng mạnh) thì I có trị số càng nhỏ. Công thức tính năng lượng e+) Năng lượng e trong nguyên tử H: En = −13,6/n2 (eV) với n ∈ N*: lượng tử số +) Năng lượng ion hóa nguyên tử H: ΔE = E∞ − E1 = hc / λ∞1 Lưu ý:
Ví dụ về năng lượng ion hóaCó hai nguyên tố K, Na. So sánh năng lượng ion hóa thứ nhất của K và Na? Ta có : Cấu hình electron của kali: 1s22s22p63s23p64s1 Cấu hình electron của natri: 1s22s22p63s1 K có 6 lớp e, Na có 4 lớp e nên lực liên kết giữa e với hạt nhân của Na lớn hơn của K => Năng lượng ion hóa thứ nhất của K < năng lượng ion hóa thứ nhất của Na.
Trước khi phân tích sự khác biệt giữa năng lượng ion hóa thứ nhất và thứ hai, trước tiên chúng ta hãy thảo luận về năng lượng ion hóa là gì. Nói chung, năng lượng ion hóa được gọi là năng lượng cần thiết để loại bỏ electron khỏi nguyên tử khí hoặc ion. Vì các electron bị thu hút vào hạt nhân dương, nên năng lượng cần được cung cấp cho quá trình này. Đây được coi là một quá trình nhiệt nội. Năng lượng ion hóa được biểu thị bằng kJ mol-1. Các sự khác biệt chính giữa năng lượng ion hóa thứ nhất và thứ hai được giải thích tốt nhất trong định nghĩa của chúng; Năng lượng được hấp thụ bởi một nguyên tử khí trung tính để tạo ra ion tích điện +1 (để loại bỏ electron) được gọi là năng lượng ion hóa đầu tiên trong khi năng lượng được hấp thụ bởi một ion khí tích điện dương (+1) để tạo ra ion có điện tích +2 được gọi là năng lượng ion hóa thứ hai. Năng lượng ion hóa được tính cho 1 mol nguyên tử hoặc ion. Nói cách khác; năng lượng ion hóa thứ nhất liên quan đến các nguyên tử khí trung tính và năng lượng ion hóa thứ hai liên quan đến các ion khí có điện tích (+1). Độ lớn của năng lượng ion hóa thay đổi tùy thuộc vào điện tích của hạt nhân, khoảng cách của dạng electron của hạt nhân và số lượng electron giữa hạt nhân và electron lớp vỏ ngoài. Năng lượng ion hóa đầu tiên là gì (I1E)?Năng lượng ion hóa đầu tiên được định nghĩa là năng lượng được hấp thụ bởi 1 mol nguyên tử khí trung tính để loại bỏ electron liên kết lỏng lẻo nhất khỏi nguyên tử để tạo ra 1 mol ion khí có điện tích +1. Độ lớn của năng lượng ion hóa đầu tiên tăng dọc theo một khoảng thời gian trong bảng tuần hoàn và giảm dọc theo một nhóm. Năng lượng ion hóa đầu tiên có tính tuần hoàn; nó có cùng một kiểu lặp đi lặp lại dọc theo bảng tuần hoàn. Năng lượng ion hóa thứ hai là gì (I2E)?Năng lượng ion hóa thứ hai được định nghĩa là năng lượng được hấp thụ bởi 1 mol các ion khí tích điện dương để tạo ra 1 mol các ion khí có điện tích +2, bằng cách loại bỏ electron liên kết lỏng lẻo khỏi ion +1. Năng lượng ion hóa thứ hai cũng cho thấy tính tuần hoàn. Sự khác biệt giữa năng lượng ion hóa thứ nhất và thứ hai (I1Tôi và tôi2E)?Định nghĩa của Năng lượng ion hóa thứ nhất và thứ haiNăng lượng ion hóa đầu tiên (I1E): Năng lượng cần thiết để loại bỏ electron liên kết lỏng lẻo nhất khỏi 1 mol nguyên tử khí để tạo ra 1 mol ion khí mang điện tích dương (+1). X (g) X+ (g) + e- (1 mol) (1 mol) (1 mol) Năng lượng ion hóa thứ hai (I2E): Năng lượng cần thiết để loại bỏ electron liên kết lỏng lẻo nhất khỏi 1 mol ion khí có điện tích +1 để tạo ra mol ion khí có điện tích +2. X+ (g) X2+ (g) + e- (1 mol) (1 mol) (1 mol) Đặc điểm của năng lượng ion hóa thứ nhất và thứ haiYêu cầu năng lượngThông thường trục xuất electron thứ nhất khỏi nguyên tử khí ở trạng thái cơ bản dễ hơn so với trục xuất electron thứ hai khỏi ion tích điện dương. Do đó, năng lượng ion hóa thứ nhất ít hơn năng lượng ion hóa thứ hai và chênh lệch năng lượng giữa năng lượng ion hóa thứ nhất và thứ hai là lớn đáng kể.
Xu hướng năng lượng ion hóa trong bảng tuần hoànNăng lượng ion hóa đầu tiên (I1E): Giá trị năng lượng ion hóa đầu tiên của các nguyên tử trong mọi thời kỳ cho thấy sự biến đổi giống nhau. Độ lớn luôn nhỏ hơn giá trị năng lượng ion hóa thứ hai Năng lượng ion hóa thứ hai (I2E): Giá trị năng lượng ion hóa thứ hai của các nguyên tử trong mọi thời kỳ cho thấy sự biến đổi giống nhau; những giá trị này luôn cao hơn giá trị năng lượng ion hóa đầu tiên. |
