Перш ніж проаналізувати різницю між першою та другою енергією іонізації, спочатку обговоримо, що таке енергія іонізації. Взагалі енергію іонізації називають енергією, необхідною для видалення електрона з газоподібного атома або іона. Оскільки електрони притягуються до позитивного ядра, для цього процесу потрібно подавати енергію. Це розглядається як ендотермічний процес. Енергії іонізації виражаються в кДж моль-1. The ключова різниця між першою та другою енергією іонізації найкраще пояснити їх визначення; Енергія, поглинена нейтральним газоподібним атомом, утворює заряджений іон +1 (для видалення електрона) називається перша енергія іонізації тоді як енергія, поглинена позитивно зарядженим (+1) газоподібним іоном для отримання іона з +2 зарядом називається друга енергія іонізації. Енергія іонізації розраховується на 1 моль атомів або іонів. Іншими словами; перша енергія іонізації відноситься до нейтральних газоподібних атомів, а друга енергія іонізації відноситься до газоподібних іонів з (+1) зарядом. Величина енергії іонізації змінюється залежно від заряду ядра, відстані електронної форми ядра та кількості електронів між ядром та зовнішніми електронами оболонки.
Перша енергія іонізації визначається як енергія, поглинена 1 моль нейтральних газоподібних атомів, щоб видалити з атома найбільш слабо зв’язаний електрон для отримання 1 моль газоподібних іонів з +1 зарядом. Величина енергії першої іонізації збільшується протягом періоду в періодичній таблиці і зменшується вздовж групи. Перша енергія іонізації має періодичність; вона має ту саму схему неодноразово уздовж періодичної таблиці.
Друга енергія іонізації визначається як енергія, що поглинається 1 молем позитивно заряджених газоподібних іонів для отримання 1 моль газоподібних іонів із зарядом +2, видаляючи слабо зв'язаний електрон з іона +1. Друга енергія іонізації також показує періодичність.
Перша енергія іонізації (I1E): Енергія, необхідна для видалення найбільш слабо зв’язаного електрона з 1 моль газоподібних атомів для отримання 1 моль газоподібних іонів з позитивним зарядом (+1).
Х (г) Х+ (г) + е-
(1 моль) (1 моль) (1 моль)
Друга енергія іонізації (I2E): Енергія, необхідна для видалення найбільш слабо зв’язаного електрона з 1 моль газоподібних іонів з +1 зарядом, щоб отримати моль газоподібних іонів з +2 зарядом.
Х+ (г) Х2+ (г) + е-
(1 моль) (1 моль) (1 моль)
Зазвичай вигнати перший електрон з газоподібного атома наземного стану простіше, ніж вигнати другий електрон з позитивно зарядженого іона. Тому Перша енергія іонізації менша, ніж друга енергія іонізації, і різниця в енергії між першою та другою енергією іонізації значно велика.
Стихія | Перша енергія іонізації (I1Е) /кДж моль-1 | Друга енергія іонізації (I2Е) / кДж моль-1 |
Водень (Н) | 1312 рік | |
Гелій (Він) | 2372 | 5250 |
Літій (Li) | 520 | 7292 |
Берилій (Be) | 899 | 1757 рік |
Бор (Б) | 800 | 2426 рік |
Вуглець (C) | 1086 рік | 2352 рік |
Азот (N) | 1402 | 2855 рік |
Кисень (O) | 1314 рік | 3388 |
Фтор (F) | 680 | 3375 |
Неон (Не) | 2080 рік | 3963 |
Натрій (Na) | 496 | 4563 |
Магній (мг) | 737 | 1450 рік |
Перша енергія іонізації (I1E): Перші значення енергії іонізації атомів у кожен період показують однакові зміни. Величина завжди менша за другу величину енергії іонізуючої енергії
Друга енергія іонізації (I2E): Другі значення енергії іонізації атомів у кожному періоді показують однакові зміни; ці значення завжди вище, ніж перші значення енергії іонізуючої енергії.Надано зображення:
Періодична таблиця енергії іонізації Кдана та Адріньоли. (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons