8.2
السلوك الكيميائي للذرات والأيونات يتأثر بشكل كبير بمدى سهولة أو صعوبة إزالة الإكترونات منها،خاصة الإلكترونات الخارجية التي تشارك في الرابطة الكيميائية وتشكيلها. الطاقة المطلوبة لإزالة الإلكترون،من ذرة غازية في حالتها الأساسية،تسمى طاقة التأين الأولى ووحدتها هي الكيلوجول لكل مول. الطاقة المطلوبة لإزالة الإلكترون التالي تسمى طاقة التأين الثانية،وهكذا.
بالانتقال إلى أسفل العمود،تقل طاقات التأين. لنتذكر أن أعلى رقم كم رئيسي لإلكترونات التكافؤ،تزداد أسفل العمود مما يؤدي إلى أحجام ذرية أكبر. وبالتالي،كلما كانت الإلكترونات أبعد،كان من الأسهل إزالتها.
لعناصر المجموعة الرئيسية،طاقة تأين تزيد خلال فترة. السبب يكمن في العدد الذري المتزايد،حيث تتعرض إلكترونات التكافؤ لشحنة نووية فعالة أعلى،مما يجعل إزالة الإلكترونات الخارجية أكثر صعوبة. هذا ما يفسر سبب ارتفاع طاقة تأين الكلور عن الصوديوم،على سبيل المثال.
بشكل عام،طاقة التأين هي الأدنى لمعدن قلوي وترتفع إلى قمتها مع كل غاز نبيل. تظهر المعادن الانتقالية زيادة طفيفة في طاقة التأين خلال فترة،و حتى عناصر f-block تظهر تغييرًا أقل. ولكن هناك بعض الاستثناءات للنظر فيها.
يحتوي البورون على طاقة تأين أصغر من طاقة البريليوم،على الرغم من أنه أبعد لجهة اليمين في الجدول الدوري. يحتوي البريليوم على إلكترونات 2s منخفضة الطاقة،بينما البورون لديه طاقة أعلى 2p للإلكترون،مما يجعل إزالته بقوة،أكثر ملاءمة. استثناء آخر هو الأكسجين،والذي لديه طاقة تأين أولية أقل من النيتروجين.
مقارنة بالنيتروجين،يحتوي الأكسجين على أربعة إلكترونات،وإزالة إلكترون واحد يزيل تنافر الإلكترون-الكترون. وبالتالي،يتطلب التأين طاقة أقل. لوحظت هذه الاستثناءات في الفترات المتتالية أيضًا.
إزالة الإلكترون من الكاتيونات أكثر صعوبة من الذرات المحايدة. عموما،طاقات التأين المتتالية،تزيد للعناصر. لنضع في اعتبارنا البوتاسيوم.
طاقة التأين الثانية أعلى بكثير،لأنها تنطوي على إزالة إلكترون اساسي من أيون بتكوين غاز نبيل. وبالمثل،بالنسبة للكالسيوم،هناك زيادة كبيرة من طاقة التأين الثانية إلى الثالثة،لإزالة إلكترون اساسي من كاتيون بتكوين غاز نبيل.
إن كمية الطاقة المطلوبة لإزالة الإلكترون الأقلّ تقيّداً من ذرة في حالتها الغازية في حالته الأرضية تسمّى بطاقة التأين الأولى (IE1).إن طاقة التأين الأول…
2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.