المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

HIV Infection and AIDS
16-11-2020
Chebyshev Deviation
19-1-2019
الماء المطلق وأقسامه
15-10-2018
عدد جنود الرّب !
24-11-2014
خطوات تحقيق السعادة
16-7-2019
الأنشطـة الرئيسيـة للمنشـأة وتـبويـب قائمـة التدفـقات النـقديـة في الشركـات المساهمـة
2024-06-15

Periodic Trends: Ionization Energy  
  
1125   08:33 مساءً   date: 4-11-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Organic Chemistry ii
Page and Part : .................


Read More
Date: 22-11-2018 1180
Date: 11-1-2019 1013
Date: 1-4-2019 1005

Periodic Trends: Ionization Energy

Ionization energy (IE) is the amount of energy required to remove an electron from an atom in the gas phase:

A(g) → A+(g) + e             ΔH ≡ IE

IE is usually expressed in kJ/mol of atoms. It is always positive because the removal of an electron always requires that energy be put in (i.e., it is endothermic). IE also shows periodic trends. As you go down the periodic table, it becomes easier to remove an electron from an atom (i.e., IE decreases) because the valence electron is farther away from the nucleus. Thus,

as ↓PT, IE↓

However, as you go across the periodic table and the electrons get drawn closer in, it takes more energy to remove an electron; as a result, IE increases: as →PT, IE↑

Figure 1.1 “Ionization Energy on the Periodic Table” shows values of IE versus position on the periodic table. Again, the trend isn’t absolute, but the general trends going across and down the periodic table should be obvious.

Figure 1.1 Ionization Energy on the Periodic Table

Ionization Energy

 

Values are in kJ/mol.

IE also shows an interesting trend within a given atom. This is because more than one IE can be defined by removing successive electrons (if the atom has them to begin with):

A(g) → A+(g) + e IE1
A+(g) → A2+(g) + e IE2
A2+(g) → A3+(g) + e IE3

and so forth.

Each successive IE is larger than the previous because an electron is being removed from an atom with a progressively larger positive charge. However, IE takes a large jump when a successive ionization goes down into a new shell. For example, the following are the first three IEs for Mg, whose electron configuration is 1s22s22p63s2:

Mg(g) → Mg+(g) + e IE1 = 738 kJ/mol
Mg+(g) → Mg2+(g) + e IE2 = 1,450 kJ/mol
Mg2+(g) → Mg3+(g) + e IE3 = 7,734 kJ/mol

The second IE is twice the first, which is not a surprise: the first IE involves removing an electron from a neutral atom, while the second one involves removing an electron from a positive ion. The third IE, however, is over five times the previous one. Why is it so much larger? Because the first two electrons are removed from the 3s subshell, but the third electron has to be removed from the n = 2 shell (specifically, the 2p subshell, which is lower in energy than the n = 3 shell). Thus, it takes much more energy than just overcoming a larger ionic charge would suggest. It is trends like this that demonstrate that electrons are organized in atoms in groups.

Example 10

Which atom in each pair has the larger IE?

  1. Ca or Sr
  2. K or K+

Solution

  1. Because Sr is below Ca on the periodic table, it is easier to remove an electron from it; thus, Ca has the higher IE.
  2. Because K+ has a positive charge, it will be harder to remove another electron from it, so its IE is larger than that of K. Indeed, it will be significantly larger because the next electron in K+ to be removed comes from another shell.

Test Yourself

Which atom has the lower ionization energy, C or F?

Answer

C




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .