Ionizációs energia vs elektronaffinitás
Az atomok az összes létező anyag kis építőkövei. Olyan aprók, hogy szabad szemünkkel nem is tudjuk megfigyelni. Az atom egy magból áll, amely protonokból és neutronokból áll. A neutronokon és pozitronokon kívül más kis szubatomi részecskék is vannak az atommagban. Ezenkívül az atommag körül elektronok keringenek a pályán. A protonok jelenléte miatt az atommagok pozitív töltésűek. A külső szférában lévő elektronok negatív töltésűek. Ennélfogva az atom pozitív és negatív töltései közötti vonzóerők fenntartják a szerkezetet.
Ionizációs energia
Az ionizációs energia az az energia, amelyet egy semleges atomnak kell adni, hogy eltávolítson belőle egy elektront. Az elektron eltávolítása azt jelenti, hogy végtelen távolságra kell eltávolítani a fajtól úgy, hogy az elektron és az atommag között ne legyenek vonzási erők. Az ionizációs energiákat az első ionizációs energiának, a második ionizációs energiának és így tovább nevezik, attól függően, hogy hány elektront távolítanak el. Ez +1, +2, +3 töltésű kationokat eredményez, és így tovább. Kis atomokban az atom sugara kicsi. Ezért az elektron és a neutron közötti elektrosztatikus vonzási erők sokkal nagyobbak, mint egy nagyobb atomi sugarú atomnál. Ez növeli egy kis atom ionizációs energiáját. Ha az elektron közelebb helyezkedik el az atommaghoz, az ionizációs energia növekszik. Így az (n+1) ionizációs energia mindig nagyobb, mint az nth ionizációs energia. Ezen túlmenően, ha összehasonlítjuk a különböző atomok két első ionizációs energiáját, ezek is változnak. Például a nátrium első ionizációs energiája (496 kJ/mol) sokkal alacsonyabb, mint a klór első ionizációs energiája (1256 kJ/mol). Egy elektron eltávolításával a nátrium nemesgáz konfigurációt nyerhet; így könnyen eltávolítja az elektront. És az atomtávolság is kisebb a nátriumban, mint a klórban, ami csökkenti az ionizációs energiát. Tehát az ionizációs energia a periódusos rendszer oszlopában balról jobbra, alulról felfelé nő a periódusos rendszer oszlopában (ez a periódusos rendszer atomi méretnövekedésének fordítottja). Az elektronok eltávolításakor vannak olyan esetek, amikor az atomok stabil elektronkonfigurációt kapnak. Ezen a ponton az ionizációs energiák hajlamosak magasabb értékre ugrani.
Electron Affinity
Az elektronaffinitás az az energiamennyiség, amely akkor szabadul fel, amikor egy elektront egy semleges atomhoz adunk negatív ion előállítása során. Csak néhány atom a periódusos rendszerben megy keresztül ezen a változáson. A nemesgázok és egyes alkáliföldfémek nem részesítik előnyben az elektronok hozzáadását, így nincs meghatározva számukra elektronaffinitási energia. De a p blokk elemek szeretnek elektronokat felvenni a stabil elektronkonfiguráció elérése érdekében. A periódusos rendszerben van néhány minta az elektronaffinitással kapcsolatban. Az atomsugár növekedésével az elektronaffinitás csökken. A periódusos rendszerben a sorban (balról jobbra) az atomsugár csökken, ezért az elektronaffinitás nő. Például a klór nagyobb elektronnegativitással rendelkezik, mint a kén vagy a foszfor.
Mi a különbség az ionizációs energia és az elektronaffinitás között?
• Az ionizációs energia az az energiamennyiség, amely egy elektron eltávolításához szükséges a semleges atomról. Az elektronaffinitás az az energiamennyiség, amely akkor szabadul fel, amikor elektront adunk egy atomhoz.
• Az ionizációs energia a semleges atomokból kationok előállításához kapcsolódik, az elektronaffinitás pedig az anionok előállításához.
