Ioniseringsenergi
Ioniseringsenergi är den energi som krävs för att avlägsna en elektron från en specifik atom. Den mäts i \(\text{kJ/mol}\), vilket är en energienhet, ungefär som kalorier. De joniseringsenergier som är förknippade med vissa grundämnen beskrivs i tabellen nedan. För en viss atom kommer de yttersta valenselektronerna att ha lägre joniseringsenergier än kärnelektronerna i det inre skalet. När fler elektroner läggs till en kärna blir de yttre elektronerna avskärmade från kärnan av de inre skalelektronerna. Detta kallas för elektronskärmning.
| Element | IE\(_1\) | IE\(_2\) | IE\(_3\) | IE\(_4\) | IE\(_5\) | IE\(_6\) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(\ce{H}\) | 1312 | ||||||
| (\ce{He}\) | 2373 | 5251 | |||||
| \(\ce{Li}\) | 520 | 7300 | 11,815 | ||||
| \(\ce{Be}\) | 899 | 1757 | 14,850 | 21 005 | |||
| \(\ce{B}\) | 801 | 2430 | 3660 | 25 000 | 32,820 | ||
| \(\ce{C}\) | 1086 | 2350 | 4620 | 6220 | 38 000 | 47,261 | |
| \(\ce{N}\) | 1400 | 2860 | 4580 | 7500 | 9400 | 53,000 | |
| \(\ce{O}\) | 1314 | 3390 | 5300 | 7470 | 11,000 | 13,000 |
Om vi plottar de första joniseringsenergierna mot. atomnummer för huvudgruppens grundämnen skulle vi få följande trend:
Om man rör sig från vänster till höger i det periodiska systemet ökar joniseringsenergin för en atom. Vi kan förklara detta genom att betrakta atomens kärnladdning. Ju fler protoner i kärnan, desto starkare attraktionskraft har kärnan på elektroner. Denna starkare attraktion gör det svårare att avlägsna elektroner.
Inom en grupp minskar joniseringsenergin när atomens storlek blir större. På grafen ser vi att joniseringsenergin ökar när vi går uppåt i gruppen till mindre atomer. I denna situation är den första elektronen som avlägsnas längre bort från kärnan när atomnumret (antalet protoner) ökar. Att vara längre bort från den positiva attraktionen gör det lättare för den elektronen att dras bort.
