Question

ПОМОГИТЕ ПЖПЖПЖП Как и почему изменяется энергия ионизации в группах периодической системы ? Покажите на примере Элементов V группы

Answer 1

Ответ:

Энергия ионизации (мера проявления металлических свойств) — это энергия, необходимая для отрыва электрона от атома.

(Ca0- Ca2+ + 2е- - Н).

Чем больше электронов на внешнем электронном слое, тем больше энергия ионизации. С увеличением радиуса атома энергия ионизации уменьшается. Этим объясняется уменьшение металлических свойств в периодах слева направо и увеличение металлических свойств в группах сверху вниз. Цезий (Cs) — самый активный металл.

Энергия сродства к электрону (мера проявления неметаллических свойств) - энергия, которая выделяется в результате присоединения электрона к атому (Сl0 + 1е- —> Сl- + Н). С увеличением числа электронов на внешнем электронном слое энергия сродства к электрону увеличивается, а с увеличением радиуса атома — уменьшается. Этим объясняются увеличение неметаллических свойств в периодах слева направо и уменьшение неметаллических свойств в главных подгруппах сверху вниз.

Что такое энергия ионизации? Где она находится в таблице Менделеева?

Справочник

Закладки добавить в закладки

Что такое энергия ионизации? Где она находится в таблице Менделеева?

Содержание:

Формула энергии ионизации

Экранирование

Энергия ионизации в таблице Менделеева

Энергия ионизации (первый ионизационный потенциал) – минимальная энергия, необходимая для отнятия электрона у нейтрального атома. Она определяет природу и прочность связей. Энергия ионизации отражена в таблице Дмитрия Ивановича Менделеева.

Энергия ионизации в химии – это меньшее напряжение поля, при котором достигается необходимая скорость отрицательных частиц для ионизации атома. Она определяется с помощью бомбардировки электронами атомов.

TutorOnline RU

Формула энергии ионизации

Атомы с различным числом протонов и электронов называются ионами. Если электронов меньше, чем протонов, то ион приобретает положительный заряд и становится катионом. При обратной картине ион заряжен отрицательно и является анионом. Энергия ионизации отражает затраты для превращения атома в катион.

Первый ионизационный потенциал – разность энергий электрона в атоме:

Ei = E2 − E1, где

E1 — начальное состояние электрона в атоме,

E2 — конечное состояние.

Экранирование

Экранирование – результат отражения положительного заряда ядра внешними электронами. Оно связано с тем, что отрицательный заряд частично отменяет положительный. Чем больше электронов на внешнем слое атома, тем меньше первый ионизационный потенциал.

Энергия ионизации в таблице Менделеева

Первый ионизационный потенциал коррелирует с радиусом атома. По мере увеличения атомного радиуса первый ионизационный потенциал уменьшается. Поэтому металлические свойства в периоде слева направо уменьшаются, а в группе сверху вниз – увеличиваются.

Таблица Менделеева

Энергия ионизации в таблице Менделеева ведет себя следующим образом:

в периоде слева направо она увеличивается;

в группе сверху вниз она уменьшается, т. к. увеличивается расстояние электрона до ядра.

Например, натрий – щелочной металл (I «А» группа). На его внешнем слое находится только один электрон. Каждый атом стремится к завершению электронного уровня. Натрию до завершения уровня необходимо много электронов, поэтому ему проще отдать свой единственный электрон и принять новую конфигурацию. Таким образом, у этого химического элемента первый ионизационный потенциал низкий.

Хлор – галоген (VII «А» группа). На его внешнем уровне семь электронов, и до завершения уровня не хватает только одного. Хлор не может отдавать электроны, поэтому отнимает их у других элементов. Таким образом, у хлора высокий первый ионизационный потенциал.

Answer 2

Energy of Ionization in Periodic Table Groups

The energy of ionization refers to the amount of energy required to remove an electron from an atom or ion in its gaseous state. It is an important property that varies across the periodic table. In general, the energy of ionization tends to increase from left to right across a period and decrease from top to bottom within a group.

Explanation of Energy of Ionization Variation

The variation in the energy of ionization within groups of the periodic table can be explained by the following factors:

1. Effective Nuclear Charge: The effective nuclear charge experienced by an electron in an atom increases from left to right across a period and remains relatively constant within a group. The effective nuclear charge is the positive charge experienced by an electron after accounting for shielding effects from inner electrons. As the effective nuclear charge increases, it becomes more difficult to remove an electron, resulting in higher ionization energy.

2. Atomic Radius: The atomic radius generally increases from top to bottom within a group and decreases from left to right across a period. As the atomic radius increases, the outermost electrons are farther away from the nucleus and experience less attraction, making it easier to remove them. Therefore, the ionization energy tends to decrease as you move down a group.

3. Electron Shielding: Electron shielding refers to the repulsion between electrons in different energy levels. As you move down a group, additional energy levels are added, resulting in increased electron shielding. The outermost electrons are shielded from the full effect of the positive charge of the nucleus, making it easier to remove them and leading to lower ionization energy.

Example: Group V Elements

Let's consider the elements in Group V of the periodic table, which includes nitrogen (N), phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), and bismuth (Bi).

As we move down the group, the energy of ionization generally decreases. This is because the atomic radius increases, leading to weaker attraction between the outermost electrons and the nucleus. Additionally, the increased electron shielding from additional energy levels makes it easier to remove an electron.

Here are the ionization energies for the Group V elements:

- Nitrogen (N): First ionization energy = 1402.3 kJ/mol [[1]] - Phosphorus (P): First ionization energy = 1011.8 kJ/mol [[2]] - Arsenic (As): First ionization energy = 947 kJ/mol [[3]] - Antimony (Sb): First ionization energy = 834 kJ/mol [[4]] - Bismuth (Bi): First ionization energy = 703 kJ/mol [[5]]

As you can see, the ionization energy decreases as we move down the group, consistent with the general trend within a group in the periodic table.

Conclusion

In summary, the energy of ionization in groups of the periodic table generally decreases as you move down the group due to factors such as increasing atomic radius and electron shielding. The specific ionization energies for elements in Group V, such as nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony, and bismuth, follow this trend.