Verschil tussen eerste en tweede ionisatie-energie

Belangrijkste verschil - Eerste versus Tweede ionisatie-energie

Ionisatie-energie is de hoeveelheid energie die een gasachtig atoom nodig heeft om een ​​elektron uit zijn buitenste baan te verwijderen. Dit is de ionisatie-energie omdat het atoom na het verwijderen van een elektron een positieve lading krijgt en een positief geladen ion wordt. Elk chemisch element heeft een specifieke ionisatie-energiewaarde. Dit komt omdat atomen van één element verschillen van atomen van een ander element. De eerste en tweede ionisatie-energieën beschrijven de hoeveelheid energie die een atoom nodig heeft om respectievelijk een elektron en een ander elektron te verwijderen. Het grootste verschil tussen eerste en tweede ionisatie-energie is dat de eerste ionisatie-energie heeft een lagere waarde dan de tweede ionisatie-energie voor een bepaald element.

Key Areas Covered

1. Wat is First Ionization Energy
      - Definitie, trends in het periodiek systeem
2. Wat is Second Ionization Energy
      - Definitie, trends in het periodiek systeem
3. Wat is het verschil tussen eerste en tweede ionisatie-energie
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Eerste ionisatie-energie, ionisatie, tweede ionisatie-energie, schelpen

Wat is First Ionization Energy

Eerste ionisatie-energie is de hoeveelheid energie die een gasvormig, neutraal atoom nodig heeft om zijn buitenste elektron te verwijderen. Dit buitenste elektron bevindt zich in de buitenste baan van een atoom. Daarom heeft dit elektron de hoogste energie van andere elektronen van dat atoom. Daarom is de eerste ionisatie-energie de energie die nodig is om het hoogste energie-elektron van een atoom te ontladen. Deze reactie is in wezen een endotherme reactie. Dit kan als volgt in een reactie worden gegeven.

X_(G)    → X_(G)⁺   +    e^-

Dit concept is geassocieerd met een neutraal geladen atoom omdat neutraal geladen atomen alleen zijn samengesteld uit het oorspronkelijke aantal elektronen waaruit het element moet bestaan. De voor dit doel vereiste energie is echter afhankelijk van het type element. Als alle elektronen gepaard zijn in een atoom, heeft het een hogere energie nodig. Als er een ongepaard elektron is, heeft het een lagere energie nodig. De waarde is echter ook afhankelijk van een aantal andere feiten. Als de atoomstraal bijvoorbeeld hoog is, is een lage hoeveelheid energie nodig omdat het buitenste elektron zich ver van de kern bevindt. Dan is de aantrekkingskracht tussen dit elektron en de kern laag. Daarom kan het gemakkelijk worden verwijderd. Maar als de atomaire straal laag is, dan is het elektron sterk aangetrokken tot de kern. Dan is het moeilijk om van het atoom te worden verwijderd.

Het periodiek systeem van elementen toont een bepaald patroon of een trend van het variëren van de eerste ionisatie-energie gedurende zijn perioden. Wanneer een groep van het periodiek systeem naar beneden gaat, neemt de eerste ionisatie-energie af, aangezien de atoomstraal naar beneden toe toeneemt.

Figuur 1: Trend van eerste ionisatie-energie in het periodiek systeem der elementen

De bovenstaande afbeelding laat zien hoe de eerste ionisatie-energie gedurende een periode wordt gevarieerd. De edelgassen hebben de hoogste eerste ionisatie-energieën omdat deze elementen atomen hebben die zijn samengesteld uit volledig gevulde elektronenschillen. Daarom zijn deze atomen zeer stabiel. Vanwege deze stabiliteit is het zeer moeilijk om het buitenste elektron te verwijderen.

Wat is Second Ionization Energy

Tweede ionisatie-energie kan worden gedefinieerd als de hoeveelheid energie die nodig is om een ​​buitenste elektron uit een gasvormig, positief geladen atoom te verwijderen. Verwijdering van een elektron uit een neutraal geladen atoom resulteert in een positieve lading. Dit komt omdat er niet genoeg elektronen zijn om de positieve lading van de kern te neutraliseren. Het verwijderen van een ander elektron uit dit positief geladen atoom vereist een zeer hoge energie. Deze hoeveelheid energie wordt de tweede ionisatie-energie genoemd. Dit kan worden gegeven in een reactie zoals hieronder.

X_(G)⁺   → X_(G)⁺²    +     e^-

Tweede ionisatie-energie is altijd een hogere waarde dan de eerste ionisatie-energie, omdat het heel moeilijk is om een ​​elektron te verwijderen uit een positief geladen atoom dan uit een neutraal geladen atoom; dit komt omdat de rest van de elektronen sterk worden aangetrokken door de kern na het verwijderen van één elektron uit een neutraal atoom.

Figuur 2: Verschillen tussen eerste, tweede en derde ionisatie-energie in overgangsmetalen

De bovenstaande afbeelding toont de verschillen tussen eerste, tweede en derde ionisatie-energieën. Dit verschil treedt op omdat het verwijderen van elektronen moeilijk wordt met de toename van de positieve lading. Bovendien, wanneer elektronen worden verwijderd, neemt de atoomstraal af. Het maakt het ook moeilijk om nog een elektron te verwijderen.

Verschil tussen eerste en tweede ionisatie-energie

Definitie

Eerste ionisatie-energie: Eerste ionisatie-energie is de hoeveelheid energie die een gasvormig neutraal atoom nodig heeft om zijn buitenste elektron te verwijderen.

Tweede ionisatie-energie: Tweede ionisatie-energie is de hoeveelheid energie die vereist is door een gasvormig positief geladen atoom om een ​​buitenste elektron te verwijderen.

Waarde

Eerste ionisatie-energie: De eerste ionisatie-energie is in vergelijking een lage waarde.

Tweede ionisatie-energie: De tweede ionisatie-energie is in vergelijking een hoge waarde.

Beginnende soorten

Eerste ionisatie-energie: Eerste ionisatie-energie is gedefinieerd met betrekking tot een neutraal geladen atoom.

Tweede ionisatie-energie: Tweede ionisatie-energie is gedefinieerd met betrekking tot een positief geladen atoom.

Eindproduct

Eerste ionisatie-energie: Het eindproduct is een +1 geladen atoom na de eerste ionisatie.

Tweede ionisatie-energie: Het eindproduct is een +2 geladen atoom na de tweede ionisatie.

Conclusie

Ioniseringsenergiewaarden zijn belangrijk bij het bepalen van de reactiviteit van chemische elementen. Het is ook nuttig om te bepalen of een chemische reactie zou plaatsvinden of niet. De ionisatie-energie werkt soms als de activeringsenergie voor een bepaalde reactie. Het belangrijkste verschil tussen eerste en tweede ionisatie-energie is dat de eerste ionisatie-energie een lagere waarde heeft dan de tweede ionisatie-energie voor een bepaald element.

Referenties:

1. "Ionisatie-energie." PURDUE Wetenschap. Beschikbaar Hier. Betreden op 22 augustus 2017.
2. Libretexts. "Ionization Energy." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 14 mei 2017, hier beschikbaar. Betreden op 22 augustus 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Eerste ionisatie-energieën" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Transition Metals Ionization Energies" Door Oncandor - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia