Kluczowa różnica między elektroujemnością a energią jonizacji polega na tym, że elektroujemność wyjaśnia przyciąganie elektronów, podczas gdy energia jonizacji odnosi się do usuwania elektronów z atomu.
Atomy są budulcem wszystkich istniejących substancji. Są tak małe, że nie możemy ich nawet obserwować gołym okiem. Atom składa się z jądra, które zawiera protony i neutrony. Oprócz neutronów i pozytonów w jądrze znajdują się inne małe cząstki subatomowe, a wokół jądra na orbitalach krążą elektrony. Ze względu na obecność protonów jądra atomowe mają ładunek dodatni. Elektrony w sferze zewnętrznej mają ładunek ujemny. Stąd siły przyciągania między dodatnimi i ujemnymi ładunkami atomu utrzymują jego strukturę.
Co to jest elektroujemność?
Elektroujemność to tendencja atomu do przyciągania elektronów w wiązaniu do niego. Innymi słowy, pokazuje to przyciąganie atomu do elektronów. Powszechnie używamy skali Paulinga do wskazania elektroujemności pierwiastków.
W układzie okresowym, elektroujemność zmienia się zgodnie ze schematem. Od lewej do prawej w okresie elektroujemność wzrasta, a od góry do dołu w grupie elektroujemność maleje. Dlatego fluor jest najbardziej elektroujemnym pierwiastkiem o wartości 4,0 w skali Paulinga. Grupa jeden i dwa pierwiastki mają mniejszą elektroujemność; w ten sposób mają tendencję do tworzenia jonów dodatnich przez oddawanie elektronów. Ponieważ pierwiastki z grupy 5, 6, 7 mają wyższą wartość elektroujemności, lubią przyjmować elektrony do iz jonów ujemnych.
Rysunek 01: Elektroujemność według skali Paulinga
Elektronegatywność jest również ważna przy określaniu charakteru obligacji. Jeśli dwa atomy w wiązaniu nie mają różnicy elektroujemności, powstanie czyste wiązanie kowalencyjne. Co więcej, jeśli różnica elektroujemności między nimi jest wysoka, wynikiem będzie wiązanie jonowe. Jeśli jest niewielka różnica, powstanie polarne wiązanie kowalencyjne.
Co to jest energia jonizacji?
Energia jonizacji to energia, którą należy przekazać neutralnemu atomowi, aby usunąć z niego elektron. Usunięcie elektronu oznacza usunięcie go na nieskończoną odległość od gatunku, aby nie było sił przyciągania między elektronem a jądrem (całkowite usunięcie).
Możemy nazwać energie jonizacji jako pierwszą energię jonizacji, drugą energię jonizacji i tak dalej, w zależności od liczby elektronów usuniętych z atomu. Jednocześnie spowoduje to powstanie kationów o ładunkach +1, +2, +3 itd.
Rysunek 1: Trendy energii jonizacji dla pierwszej jonizacji w każdym okresie układu okresowego
W małych atomach promień atomu jest mały. Dlatego siły przyciągania elektrostatycznego między elektronem a neutronem są znacznie większe w porównaniu z atomem o większym promieniu atomowym. Zwiększa energię jonizacji małego atomu. Jeśli elektron jest bliżej jądra, energia jonizacji będzie wyższa.
Ponadto, energie pierwszej jonizacji różnych atomów również się różnią. Na przykład pierwsza energia jonizacji sodu (496 kJ/mol) jest znacznie niższa niż pierwsza energia jonizacji chloru (1256 kJ/mol). Dzieje się tak dlatego, że usuwając jeden elektron, sód może uzyskać konfigurację gazu szlachetnego; stąd łatwo usuwa elektron. Ponadto odległość atomowa w sodzie jest mniejsza niż w chlorze, co obniża energię jonizacji. Dlatego energia jonizacji wzrasta od lewej do prawej w rzędzie i od dołu do góry w kolumnie układu okresowego (jest to odwrotność wzrostu wielkości atomów w układzie okresowym). Podczas usuwania elektronów zdarzają się sytuacje, w których atomy uzyskują stabilne konfiguracje elektronowe. W tym momencie energie jonizacji mają tendencję do przeskakiwania do wyższej wartości.
Różnica między elektroujemnością a energią jonizacji?
Elektroujemność to tendencja atomu do przyciągania elektronów w wiązaniu do niego, podczas gdy energia jonizacji to energia, której neutralny atom potrzebuje, aby usunąć z niego elektron. Dlatego kluczowa różnica między elektroujemnością a energią jonizacji polega na tym, że elektroujemność wyjaśnia przyciąganie elektronów, podczas gdy energia jonizacji odnosi się do usuwania elektronów z atomu.
Ponadto istnieje inna istotna różnica między elektroujemnością a energią jonizacji, wynikającą z ich trendów w układzie okresowym pierwiastków. Elektroujemność wzrasta od lewej do prawej w okresie i zmniejsza się od góry do dołu w grupie. Natomiast energia jonizacji wzrasta od lewej do prawej w rzędzie i od dołu do góry w kolumnie układu okresowego. Czasami jednak atomy uzyskują stabilne konfiguracje elektronowe, a zatem energie jonizacji mają tendencję do przeskakiwania do wyższych wartości.
Podsumowanie – Elektroujemność a energia jonizacji
Pojęcia elektroujemność i energia jonizacji wyjaśniają interakcje między jądrami atomowymi a elektronami. Kluczowa różnica między elektroujemnością a energią jonizacji polega na tym, że elektroujemność wyjaśnia przyciąganie elektronów, podczas gdy energia jonizacji odnosi się do usuwania elektronów z atomu.
