Voordat we het verschil tussen eerste en tweede ionisatie-energie analyseren, moeten we eerst bespreken wat ionisatie-energie is. In het algemeen wordt naar de ionisatie-energie verwezen als de energie die nodig is om een elektron uit een gasvormig atoom of ion te verwijderen. Omdat elektronen worden aangetrokken door de positieve kern, moet de energie worden geleverd voor dit proces. Dit wordt beschouwd als een endotherm proces. De ionisatie-energieën worden uitgedrukt in kJ mol-1. De belangrijk verschil tussen eerste en tweede ionisatie-energie wordt het best uitgelegd in hun definities; De energie die wordt geabsorbeerd door een neutraal, gasvormig atoom om een +1 geladen ion te produceren (om een elektron te verwijderen) wordt genoemd eerste ionisatie-energie terwijl de energie die wordt geabsorbeerd door een positief geladen (+1) gasachtig ion om ionen te produceren met een +2 lading wordt genoemd de tweede ionisatie-energie. De ionisatie-energie wordt berekend voor 1 mol atomen of ionen. Met andere woorden; eerste ionisatie-energie heeft betrekking op neutrale gasatomen en de tweede ionisatie-energie heeft betrekking op de gasachtige ionen met een (+1) lading. De grootte van de ionisatie-energie varieert afhankelijk van de lading van de kern, de afstand van de elektronenvorm van de kern en het aantal elektronen tussen de kern en de buitenste schil elektronen.
De eerste ionisatie-energie wordt gedefinieerd als de energie die wordt geabsorbeerd door 1 mol neutrale gasatomen om het meest losjes gebonden elektron uit het atoom te verwijderen om 1 mol gasachtige ionen te produceren met +1 lading. De omvang van de eerste ionisatie-energie neemt toe langs een periode in het periodiek systeem en neemt af langs een groep. Eerste ionisatie-energie heeft periodiciteit; het heeft steeds hetzelfde patroon langs het periodiek systeem.
De tweede ionisatie-energie wordt gedefinieerd als de energie die wordt geabsorbeerd door 1 mol positief geladen gasachtige ionen om 1 mol gasvormige ionen te produceren met een +2 lading, door het losjes gebonden elektron uit het + 1-ion te verwijderen. Tweede ionisatie-energie vertoont ook periodiciteit.
Eerste ionisatie-energie (I.1E): De energie die nodig is om het meest losjes gebonden elektron te verwijderen van 1 mol gasvormige atomen om 1 mol gasvormige ionen te produceren met een positieve lading (+1).
X (G) X+ (G) + e-
(1 mol) (1 mol) (1 mol)
Tweede ionisatie-energie (I.2E): De energie die nodig is om het meest losjes gebonden elektron te verwijderen uit 1 mol gasvormige ionen met een +1 lading om mol gasachtige ionen te produceren met +2 lading.
X+ (G) X2+ (G) + e-
(1 mol) (1 mol) (1 mol)
Meestal is het verdrijven van het eerste elektron uit een gemalen gasvormig atoom eenvoudiger dan het verdrijven van het tweede elektron uit een positief geladen ion. Daarom, de eerste ionisatie-energie is minder dan de tweede ionisatie-energie en het energieverschil tussen eerste en tweede ionisatie-energie is aanzienlijk groot.
Element | Eerste ionisatie-energie (I.1E) /kJ mol-1 | Tweede ionisatie-energie (I.2E) / kJ mol-1 |
Waterstof (H) | 1312 | |
Helium (hij) | 2372 | 5250 |
Lithium (Li) | 520 | 7292 |
Beryllium (Be) | 899 | 1757 |
Borium (B) | 800 | 2426 |
Koolstof (C) | 1086 | 2352 |
Stikstof (n) | 1402 | 2855 |
Zuurstof (o) | 1314 | 3388 |
Fluor (F) | 680 | 3375 |
Neon (Ne) | 2080 | 3963 |
Natrium (Na) | 496 | 4563 |
Magnesium (Mg) | 737 | 1450 |
Eerste ionisatie-energie (I.1E): De eerste ionisatie-energiewaarden van atomen in elke periode vertonen dezelfde variatie. De grootte is altijd kleiner dan de waarden voor de tweede ionisatieenergie
Tweede ionisatie-energie (I.2E): Tweede ionisatie-energiewaarden van atomen in elke periode vertonen dezelfde variatie; die waarden zijn altijd hoger dan de eerste ionisatie-energiewaarden.Afbeelding met dank aan:
"Ionisatie energie periodiek systeem" door Cdang en Adrignola. (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons