İyonlaşma enerjisi
Birinci iyonlaşma enerjisi, izole gaz atomundan bir elektron uzaklaştırmak için gereken enerjidir: X(g)→X⁺(g)+e⁻. Ground-state neutral atom için süreç endotermiktir ve en kolay çıkarılan elektronun ne kadar sıkı bağlı olduğunu ölçer.
Tanımı korumak
Gas-phase şartı önemlidir. Ionization energy, metal yüzeyinden veya ionic lattice içinden electron koparma enerjisiyle aynı değildir.
Tabulated first IE değerleri genellikle isolated gaseous ground-state atoms içindir.
Periodic trend
Period boyunca first IE genel olarak artar; Z_eff artar ve atomic radius küçülür.
Group boyunca aşağı indikçe n ve shielding arttığı için first IE genel olarak azalır.
Subshell istisnaları
B'nin IE₁ değeri Be'den küçüktür; B'de çıkarılan electron 2p'dedir ve 2s'e göre daha yüksek energy, daha düşük penetration taşır.
O'nun IE₁ değeri N'den küçüktür; O'nun bir 2p orbitalinde paired electrons arasındaki repulsion bir electron çıkarmayı biraz kolaylaştırır.
Ardışık iyonlaşmalar
Successive ionization energies artar: IE₂>IE₁, IE₃>IE₂. Çünkü her adımda daha positive ion'dan electron uzaklaştırılır.
Valence electrons bittikten sonra core electron çıkarmak gerektiğinde çok büyük bir jump görülür.
Valence bilgisi
Bu büyük jumps main-group atomlarda valence electron count hakkında deneysel ipucu verir.
Mg için IE₂ sonrası büyük jump, [Ne]3s² yapısıyla uyumludur.
Kimyasal davranış
Düşük first IE cation formation'ı kolaylaştırabilir; fakat gerçek compounds lattice energy, solvation ve bonding gibi başka terimlere de bağlıdır.
Gas-phase atomic IE tek başına reactivity sıralaması değildir.
Electron affinity'den farkı
Ionization energy electron removal için gerekir. Electron affinity electron addition sırasındaki energy change'dir.
İki kavram electronic structure ile bağlantılı olsa da aynı ölçüm değildir.
Deneysel IE
Photoionization ve photoelectron spectroscopy electron binding energies ve ionization thresholds ölçebilir. Ground-state atoms ile excited species ayrımı deneysel olarak önemlidir.
Successive IE verileri tek bir sayıdan daha güçlüdür; büyük jump, electron removal'ın valence shell'den core shell'e geçtiğini gösteren bir electronic signature'dır.
Sayısal veriyi yorumlamak
IE values karşılaştırılırken aynı ionization order kullanılmalıdır; IE₁ ile IE₂ farklı fiziksel initial states'e aittir. Successive sequence içinde büyük jump, tek tek komşu element kıyasından farklı bilgi taşır.
Bir elementin IE₁ değeri yüksek olsa bile compound formation sırasında başka enerji terimleri bunu dengeleyebilir; Born–Haber tipi accounting bu yüzden önemlidir.
Çözümlü örnek
Be vs B
Hangisinin IE₁ değeri daha düşük?
Çözüm
B.
N vs O
Hangisinin IE₁ değeri daha düşük?
Çözüm
O.
Large jump
IE₂ sonrası büyük jump ne gösterir?
Çözüm
İki valence electron sonrasında core removal başladığını.