Question

Объясните, почему первая энергия ионизации атома серы меньше, чем у атома фосфора.

Answer 1

У фосфора валентная конфигурация 3s2 3p3 - полузаполненная 3р - оболочка , а у серы - 3s2 3p4 - дополнительный электрон принуждён спариваться с одним из уже имеющихся на 3р электронах. И в результате вот такого дополнительного отталкивания спаренных 3р-электронов у атома серы нормальная закономерность последовательного повышения энергии ионизации с ростом порядкового номера элемента в периоде нарушается.

К слову, это наглядная иллюстрация устойчивости полузаполненной р-оболочки, а дальше за серой энергии ионизации возрастают в обычном порядке.

Answer 2

Первая энергия ионизации относится к минимальной энергии, необходимой для удаления одного электрона из атома, превращая его в положительно заряженный ион. Эта энергия зависит от различных факторов, таких как заряд ядра, размер атома и распределение электронов в его электронных оболочках.

Для понимания, почему первая энергия ионизации атома серы меньше, чем у атома фосфора, давайте рассмотрим основные факторы, влияющие на этот процесс:

1. Заряд ядра: Атом серы имеет большее количество протонов в своем ядре по сравнению с атомом фосфора. У серы 16 протонов в ядре, в то время как у фосфора - 15 протонов. При одинаковом количестве электронов это означает, что в атоме серы больше протонов притягивает электроны, что делает силу притяжения между электронами и ядром в атоме серы слабее, чем в атоме фосфора.

2. Размер атома: Атом серы имеет больший радиус, чем атом фосфора. Увеличение размера атома также слабит силу притяжения между ядром и электронами, что делает его легче ионизируемым.

3. Электронная конфигурация: Электронная конфигурация атома серы имеет более сложное распределение электронов в его электронных оболочках, чем атом фосфора. В атоме серы существует пара электронов в одной из пяти оболочек, что приводит к большей стабильности. В то время как атом фосфора имеет один электрон в одной из трех оболочек. Эта стабильность у атома серы ослабляет эффекты отталкивания между электронами, делая первую энергию ионизации меньше.

Сочетание этих трех факторов приводит к тому, что первая энергия ионизации атома серы оказывается меньше, чем у атома фосфора. В итоге, для ионизации атома серы требуется меньше энергии, чем для ионизации атома фосфора.