ความแตกต่างระหว่างพลังงานไอออไนซ์ที่หนึ่งและที่สอง (I1E กับ I2E)

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญ – พลังงานไอออไนซ์ที่หนึ่งกับที่สอง (I1E กับ I2E)

ก่อนจะวิเคราะห์ความแตกต่างระหว่างพลังงานไอออไนซ์ที่หนึ่งและที่สอง เรามาคุยกันก่อนว่าพลังงานไอออไนซ์คืออะไร โดยทั่วไป พลังงานไอออไนเซชันเรียกว่าพลังงานที่จำเป็นในการกำจัดอิเล็กตรอนออกจากอะตอมของก๊าซหรือไอออน เนื่องจากอิเล็กตรอนถูกดึงดูดไปยังนิวเคลียสที่เป็นบวก จึงจำเป็นต้องจัดหาพลังงานสำหรับกระบวนการนี้ ซึ่งถือเป็นกระบวนการดูดความร้อน พลังงานไอออไนซ์แสดงเป็น kJ mol^{-1 ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพลังงานไอออไนซ์ที่หนึ่งและที่สองนั้นอธิบายได้ดีที่สุดในคำจำกัดความ พลังงานที่ดูดซับโดยอะตอมที่เป็นกลางและเป็นก๊าซเพื่อผลิตไอออนที่มีประจุ +1 (เพื่อกำจัดอิเล็กตรอน) เรียกว่าพลังงานไอออไนเซชันแรก ในขณะที่พลังงานที่ถูกดูดซับโดยไอออนของก๊าซที่มีประจุบวก (+1) เพื่อผลิตไอออนที่มีประจุ +2 คือ เรียกว่าพลังงานไอออไนเซชันที่สองพลังงานไอออไนเซชันคำนวณสำหรับอะตอมหรือไอออน 1 โมล กล่าวอีกนัยหนึ่ง; พลังงานไอออไนเซชันที่หนึ่งเกี่ยวข้องกับอะตอมของก๊าซที่เป็นกลางและพลังงานไอออไนซ์ที่สองเกี่ยวข้องกับไอออนของก๊าซที่มีประจุ (+1) ขนาดของพลังงานไอออไนเซชันจะแตกต่างกันไปตามประจุของนิวเคลียส ระยะห่างของรูปแบบอิเล็กตรอนของนิวเคลียส และจำนวนอิเล็กตรอนระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนของเปลือกนอก}

พลังงานไอออไนซ์แรกคืออะไร (I_1E)?

พลังงานไอออไนเซชันแรกถูกกำหนดให้เป็นพลังงานที่ดูดซับโดยอะตอมของก๊าซที่เป็นกลาง 1 โมลเพื่อกำจัดอิเล็กตรอนที่ถูกผูกมัดอย่างหลวมที่สุดออกจากอะตอมเพื่อผลิตไอออนก๊าซ 1 โมลที่มีประจุ +1 ขนาดของพลังงานไอออไนเซชันแรกจะเพิ่มขึ้นตามช่วงเวลาในตารางธาตุและลดลงตามกลุ่ม พลังงานไอออไนเซชันแรกมีระยะเวลา มันมีรูปแบบเดิมซ้ำๆ ตามตารางธาตุ

พลังงานไอออนไนซ์ที่สองคืออะไร (I_2E)?

พลังงานไอออไนเซชันที่สองถูกกำหนดให้เป็นพลังงานที่ดูดซับโดยไอออนของก๊าซที่มีประจุบวก 1 โมลเพื่อผลิตก๊าซไอออน 1 โมลที่มีประจุ +2 โดยเอาอิเล็กตรอนที่หลุดหลวมออกจาก +1 ไอออน พลังงานไอออไนเซชันที่สองยังแสดงให้เห็นเป็นระยะอีกด้วย

ความแตกต่างระหว่างพลังงานไอออไนซ์ที่หนึ่งและที่สองคืออะไร (I₁E และ I_2E)?

นิยามของพลังงานไอออไนซ์ที่หนึ่งและที่สอง

พลังงานไอออไนเซชันแรก (I_{1E): พลังงานที่จำเป็นในการกำจัดอิเล็กตรอนที่มีพันธะหลวมที่สุดออกจากอะตอมของก๊าซ 1 โมลเพื่อผลิตไอออนก๊าซ 1 โมลที่มีประจุบวก ค่าใช้จ่าย (+1).}

X _(g) X⁺ _(g) + e^–

(1 โมล) (1 โมล) (1 โมล)

พลังงานไอออไนเซชันที่สอง (I_{2E): พลังงานที่จำเป็นในการกำจัดอิเล็กตรอนที่หลวมที่สุดออกจากไอออนของก๊าซ 1 โมลด้วยประจุ +1 เพื่อผลิตโมลของก๊าซ ไอออนที่มีประจุ +2}

X⁺ _(g) X²⁺ _(g) + e^–

(1 โมล) (1 โมล) (1 โมล)

ลักษณะของพลังงานไอออไนซ์ที่หนึ่งและที่สอง

ความต้องการพลังงาน

โดยปกติการขับอิเล็กตรอนตัวแรกออกจากอะตอมของก๊าซที่สถานะพื้นจะง่ายกว่าการขับอิเล็กตรอนตัวที่สองออกจากไอออนที่มีประจุบวก ดังนั้น พลังงานไอออไนเซชันแรกจะน้อยกว่าพลังงานไอออไนซ์ที่สอง และความแตกต่างของพลังงานระหว่างพลังงานไอออไนเซชันที่หนึ่งและที่สองจึงมีขนาดใหญ่มาก

องค์ประกอบ	พลังงานไอออไนเซชันแรก (I1E) / kJ mol-1	พลังงานไอออไนเซชันที่สอง (I2E) / kJ mol-1
ไฮโดรเจน (H)	1312
ฮีเลียม (เขา)	2372	5250
ลิเธียม (ลี)	520	7292
เบริลเลียม (เบ)	899	1757
โบรอน (B)	800	2426
คาร์บอน (C)	1086	2352
ไนโตรเจน (N)	1402	2855
ออกซิเจน (O)	1314	3388
ฟลูออรีน (F)	680	3375
นีออน (เน่)	2080	3963
โซเดียม (นา)	496	4563
แมกนีเซียม (มก.)	737	1450

แนวโน้มของพลังงานไอออไนเซชันในตารางธาตุ

พลังงานไอออไนเซชันแรก (I_{1E): ค่าพลังงานไอออไนเซชันแรกของอะตอมในทุกคาบแสดงค่าความแปรผันเดียวกัน ขนาดจะน้อยกว่าค่าพลังงานไอออไนเซชันที่สองเสมอ}

พลังงานไอออไนเซชันที่สอง (I_{2E): ค่าพลังงานไอออไนเซชันที่สองของอะตอมในทุกคาบแสดงความผันแปรเดียวกัน ค่าเหล่านั้นจะสูงกว่าค่าพลังงานไอออไนเซชันแรกเสมอ}

เอื้อเฟื้อภาพ:

“ตารางธาตุพลังงานไอออไนซ์” โดย Cdang และ Adrignola (CC BY-SA 3.0) ผ่าน Wikimedia Commons