Ionisierungsenergie gegen Elektronenaffinität
Atome sind die kleinen Bausteine aller vorhandenen Substanzen. Sie sind so klein, dass wir sie nicht einmal mit bloßem Auge beobachten können. Atom besteht aus einem Kern, der Protonen und Neutronen hat. Neben Neutronen und Positronen befinden sich im Kern noch andere kleine subatomare Teilchen. Zusätzlich kreisen im Orbital Elektronen um den Kern. Aufgrund der Anwesenheit von Protonen sind Atomkerne positiv geladen. Die Elektronen in der äußeren Kugel sind negativ geladen. Daher behalten die Anziehungskräfte zwischen den positiven und negativen Ladungen des Atoms die Struktur bei.
Ionisationsenergie
Ionisierungsenergie ist die Energie, die einem neutralen Atom gegeben werden sollte, um ein Elektron daraus zu entfernen. Die Entfernung von Elektronen bedeutet, dass sie unendlich weit von der Spezies entfernt sind, so dass keine Anziehungskräfte zwischen dem Elektron und dem Kern bestehen. Ionisierungsenergien werden als erste Ionisierungsenergie, zweite Ionisierungsenergie usw. bezeichnet, abhängig von der Anzahl der Elektronen, die entfernt werden. Dies führt zu Kationen mit +1, +2, +3 Ladungen und so weiter. Bei kleinen Atomen ist der Atomradius klein. Daher sind die elektrostatischen Anziehungskräfte zwischen dem Elektron und dem Neutron im Vergleich zu einem Atom mit größerem Atomradius viel höher. Dies erhöht die Ionisierungsenergie eines kleinen Atoms. Wenn sich das Elektron näher am Kern befindet, nimmt die Ionisierungsenergie zu. Somit ist die (n + 1) Ionisierungsenergie immer höher als die nth Ionisierungsenergie. Wenn man zwei 1. Ionisierungsenergien verschiedener Atome vergleicht, variieren sie außerdem. Beispielsweise ist die erste Ionisierungsenergie von Natrium (496 kJ / mol) viel niedriger als die erste Ionisierungsenergie von Chlor (1256 kJ / mol). Durch Entfernen eines Elektrons kann Natrium die Edelgaskonfiguration erhalten; daher entfernt es leicht das Elektron. Außerdem ist der Atomabstand in Natrium geringer als in Chlor, was die Ionisierungsenergie senkt. Die Ionisierungsenergie steigt also in einer Spalte des Periodensystems von links nach rechts und in einer Spalte des Periodensystems von unten nach oben an (dies ist die Umkehrung der Zunahme der Atomgröße im Periodensystem). Beim Entfernen von Elektronen gibt es einige Fälle, in denen die Atome stabile Elektronenkonfigurationen erhalten. Zu diesem Zeitpunkt neigen die Ionisierungsenergien dazu, auf einen höheren Wert zu springen.
Elektronenaffinität
Die Elektronenaffinität ist die Energiemenge, die beim Hinzufügen eines Elektrons zu einem neutralen Atom bei der Erzeugung eines negativen Ions freigesetzt wird. Nur einige Atome im Periodensystem unterliegen dieser Änderung. Edelgase und einige Erdalkalimetalle begünstigen die Zugabe von Elektronen nicht, daher sind für sie keine Elektronenaffinitätsenergien definiert. P-Blockelemente nehmen jedoch gerne Elektronen auf, um die stabile Elektronenkonfiguration zu erhalten. Im Periodensystem gibt es einige Muster bezüglich der Elektronenaffinitäten. Mit zunehmendem Atomradius nimmt die Elektronenaffinität ab. Im Periodensystem über die Reihe (von links nach rechts) nimmt der Atomradius ab, daher wird die Elektronenaffinität erhöht. Beispielsweise hat Chlor eine höhere Elektronennegativität als Schwefel oder Phosphor.
Was ist der Unterschied zwischen Ionisierungsenergie und Elektronenaffinität?
• Ionisierungsenergie ist die Energiemenge, die benötigt wird, um ein Elektron aus einem neutralen Atom zu entfernen. Die Elektronenaffinität ist die Energiemenge, die freigesetzt wird, wenn einem Atom Elektronen hinzugefügt werden.
• Die Ionisierungsenergie hängt mit der Herstellung von Kationen aus neutralen Atomen zusammen, und die Elektronenaffinität hängt mit der Herstellung von Anionen zusammen.
