6.16: Periodic Trends- Ionization Energy

Ionization Energy

イオン化エネルギーは、特定の原子から電子を取り除くのに必要なエネルギーです。 単位は、カロリーのようなエネルギー単位である「閾値」( \text{kJ/mol} )で表される。 いくつかの元素のイオン化エネルギーは、下表のとおりです。 どの原子でも、最外殻の価電子は内殻のカーネル電子よりもイオン化エネルギーが低くなります。 原子核に電子が増えると、外側の電子は内殻の電子によって原子核から遮蔽されるようになります。 これを電子遮蔽といいます。

47.9%

表 ㊦(㊦ページインデックス{1})。 Ionization Energies \(left( \text{kJ/mol}) \right)of the First 8 Elements
Element IE(_1) IE(_1) IE(_2) IE(_3) IE(_4) IE(_5) IE(_6)
IE(\ce{H}) 1312
(\ce{He}) 2373 5251
(\ce{Li}) 520 7300 11月,815
(\ce{Be}) 899 1757 14.0% 1757 14,850 21,005
(\ce{B}) 801 2430 3660 25,000 32.3,820
Threshold(\ce{C}) 1086 2350 4620 6220 38,000 1,000261
(\ce{N}) 1400 2860 4580 7500 9400 53.B> 1400 1400 1400
Photo(\ce{O}) 1314 3390 5300 7470 11,000 13,000

第一イオン化エネルギー vs. 第一イオン化エネルギーをプロットすると、以下のようになる。 主な元素の第一イオン化エネルギーと原子番号をプロットすると、次のようなトレンドになります:

Figure \(\PageIndex{1}):

周期表の左から右へ向かって、原子のイオン化エネルギーは大きくなっています。 このことは、原子の核電荷を考えることで説明できます。 原子核の陽子の数が多いほど、原子核と電子の引き合う力は強くなります。

グループ内では、原子の大きさが大きくなるにつれてイオン化エネルギーは小さくなります。 グラフでは、群から小さい原子に行くほどイオン化エネルギーが大きくなっていることがわかります。 このとき、最初に取り出された電子は、原子番号(陽子の数)が大きくなるにつれて原子核から遠ざかります。 正の引力から遠くなることで、その電子は引き剥がされやすくなります。

Figure \(\PageIndex{2}): 周期的な傾向

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