ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอิเล็กโตรเนกาติวีตี้และพลังงานไอออไนเซชันคือ อิเล็กโตรเนกาติวีตี้อธิบายแรงดึงดูดของอิเล็กตรอน ในขณะที่พลังงานไอออไนเซชันหมายถึงการกำจัดอิเล็กตรอนออกจากอะตอม
อะตอมเป็นส่วนประกอบสำคัญของสารที่มีอยู่ทั้งหมด พวกมันเล็กมากจนเราไม่สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่า อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสซึ่งมีโปรตอนและนิวตรอน นอกจากนิวตรอนและโพซิตรอนแล้ว ยังมีอนุภาคย่อยขนาดเล็กอื่นๆ ในนิวเคลียส และมีอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียสในออร์บิทัล เนื่องจากการมีอยู่ของโปรตอน นิวเคลียสของอะตอมจึงมีประจุบวกอิเล็กตรอนในทรงกลมชั้นนอกมีประจุเป็นลบ ดังนั้นแรงดึงดูดระหว่างประจุบวกและประจุลบของอะตอมจึงคงโครงสร้างไว้
อิเล็กโตรเนกาติวิตีคืออะไร
อิเล็กโทรเนกาติวีตี้เป็นแนวโน้มที่อะตอมจะดึงดูดอิเล็กตรอนมาผูกมัดเข้าหาอะตอม กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่แสดงให้เห็นถึงแรงดึงดูดของอะตอมที่มีต่ออิเล็กตรอน โดยทั่วไปเราใช้มาตราส่วน Pauling เพื่อระบุอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบ
ในตารางธาตุ อิเล็กโตรเนกาติวีตี้จะเปลี่ยนไปตามรูปแบบ จากซ้ายไปขวาในช่วงเวลา อิเล็กโตรเนกาติวีตี้จะเพิ่มขึ้น และจากบนลงล่างในกลุ่ม อิเล็กโตรเนกาติวีตี้จะลดลง ดังนั้นฟลูออรีนจึงเป็นองค์ประกอบทางไฟฟ้ามากที่สุดโดยมีค่า 4.0 ในระดับ Pauling องค์ประกอบกลุ่มที่หนึ่งและสองมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้น้อยกว่า ดังนั้นพวกมันจึงมีแนวโน้มที่จะสร้างไอออนบวกโดยให้อิเล็กตรอน เนื่องจากองค์ประกอบกลุ่ม 5, 6, 7 มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงกว่า พวกมันจึงชอบนำอิเล็กตรอนเข้าและออกจากไอออนลบ
รูปที่ 01: อิเล็กโตรเนกาติวิตีตามมาตราพอลลิง
อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ก็มีความสำคัญในการกำหนดลักษณะของพันธะเช่นกัน ถ้าอะตอมทั้งสองในพันธะไม่มีความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี ก็จะเกิดพันธะโควาเลนต์บริสุทธิ์ขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น หากความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างทั้งสองมีค่าสูง ก็จะเกิดพันธะไอออนิก หากมีความแตกต่างเล็กน้อย จะเกิดพันธะโควาเลนต์มีขั้ว
พลังงานไอออไนซ์คืออะไร
พลังงานไอออไนซ์คือพลังงานที่ควรมอบให้กับอะตอมที่เป็นกลางเพื่อกำจัดอิเล็กตรอนออกจากมัน การกำจัดอิเล็กตรอนหมายถึงการกำจัดมันเป็นระยะทางอนันต์จากสปีชีส์เพื่อไม่ให้มีแรงดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียส (การกำจัดอย่างสมบูรณ์)
เราสามารถตั้งชื่อพลังงานไอออไนซ์เป็นพลังงานไอออไนซ์แรก พลังงานไอออไนซ์ที่สอง และอื่นๆ ขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกขับออกจากอะตอม ในเวลาเดียวกัน สิ่งนี้จะก่อให้เกิดไอออนบวกที่มี +1, +2, +3 ชาร์จ และอื่นๆ
รูปที่ 1: แนวโน้มพลังงานไอออนไนซ์สำหรับการแตกตัวเป็นไอออนครั้งแรกในแต่ละช่วงเวลาของตารางธาตุ
ในอะตอมขนาดเล็ก รัศมีอะตอมมีขนาดเล็ก ดังนั้นแรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตระหว่างอิเล็กตรอนและนิวตรอนจึงสูงกว่ามากเมื่อเทียบกับอะตอมที่มีรัศมีอะตอมที่ใหญ่กว่า จะเพิ่มพลังงานไอออไนเซชันของอะตอมขนาดเล็ก ถ้าอิเล็กตรอนอยู่ใกล้นิวเคลียส พลังงานไอออไนเซชันก็จะสูงขึ้น
นอกจากนี้ พลังงานไอออไนเซชันแรกของอะตอมต่างๆ ก็แตกต่างกันไปตัวอย่างเช่น พลังงานไอออไนเซชันแรกของโซเดียม (496 kJ/โมล) ต่ำกว่าพลังงานไอออไนเซชันแรกของคลอรีน (1256 kJ/mol) มาก เป็นเพราะการกำจัดอิเล็กตรอนหนึ่งตัว โซเดียมสามารถได้รับการกำหนดค่าของก๊าซมีตระกูล ดังนั้นมันจึงสามารถเอาอิเล็กตรอนออกได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้ ระยะทางของอะตอมมีโซเดียมน้อยกว่าคลอรีน ซึ่งช่วยลดพลังงานไอออไนเซชัน ดังนั้นพลังงานไอออไนเซชันจะเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาในแถวและจากล่างขึ้นบนในคอลัมน์ของตารางธาตุ (นี่คือค่าผกผันของการเพิ่มขนาดอะตอมในตารางธาตุ) เมื่อกำจัดอิเล็กตรอน มีบางกรณีที่อะตอมได้รับการกำหนดค่าอิเล็กตรอนที่เสถียร ณ จุดนี้ พลังงานไอออไนเซชันมีแนวโน้มที่จะกระโดดไปสู่ค่าที่สูงกว่า
ความแตกต่างระหว่างอิเล็กโตรเนกาติวิตีและพลังงานไอออไนซ์
อิเล็กโทรเนกาติวีตี้เป็นแนวโน้มของอะตอมที่จะดึงดูดอิเล็กตรอนมารวมกันเป็นพันธะ ขณะที่พลังงานไอออไนเซชันเป็นพลังงานที่อะตอมเป็นกลางต้องการเพื่อเอาอิเล็กตรอนออกจากอิเล็กตรอนดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอิเล็กโตรเนกาติวีตี้และพลังงานไอออไนเซชันก็คือ อิเล็กโตรเนกาติวีตี้อธิบายแรงดึงดูดของอิเล็กตรอน ในขณะที่พลังงานไอออไนเซชันหมายถึงการกำจัดอิเล็กตรอนออกจากอะตอม
นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งระหว่างอิเล็กโตรเนกาติวีตี้และพลังงานไอออไนเซชันตามแนวโน้มในตารางธาตุ อิเล็กโตรเนกาติวีตี้เพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาในช่วงเวลาหนึ่งและลดลงจากบนลงล่างในกลุ่ม ในขณะที่พลังงานไอออไนเซชันเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาในแถวและจากล่างขึ้นบนในคอลัมน์ของตารางธาตุ อย่างไรก็ตาม ในบางครั้ง อะตอมจะได้รับการกำหนดค่าอิเล็กตรอนที่เสถียร ดังนั้นพลังงานไอออไนเซชันจึงมีแนวโน้มที่จะกระโดดไปสู่ค่าที่สูงกว่า
สรุป – อิเล็กโตรเนกาติวีตี้เทียบกับพลังงานไอออไนซ์
เงื่อนไขอิเล็กโตรเนกาติวีตี้และพลังงานไอออไนเซชันอธิบายปฏิสัมพันธ์ระหว่างนิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอิเล็กโตรเนกาติวีตี้และพลังงานไอออไนเซชันคือ อิเล็กโตรเนกาติวีตี้อธิบายแรงดึงดูดของอิเล็กตรอน ในขณะที่พลังงานไอออไนเซชันหมายถึงการกำจัดอิเล็กตรอนออกจากอะตอม