www

w w w . m a s h r e g h i . c o m

انرژي يونش

يونش:

خارج كردن يك الكترون از اتم و ايجاد يون.

انرژي يونش (IE):

انرژي لازم براي فرآيند يونش يك مول اتم گازي.

انرژي نخستين يونش (IE₁):

انرژي لازم براي خارج كردن يك مول از سست ترين الكترون ها از يك مول اتم گازي و توليد يك مول يون يك بار مثبت گازي.

X_(g) + IE₁ → X⁺_(g) + e^-

انرژي دومين يونش (IE₂):

انرژي لازم براي خارج كردن يك مول از سست ترين الكترون ها از يك مول يون يك بار مثبت گازي و توليد يك مول يون دو بار مثبت گازي.

X⁺_(g) + IE₂ → X²⁺_(g) + e^-

يكا:

كيلو ژول بر مول (kJ/mol).

نكته:

يك اتم به تعدادِ الكترون هاي خود، داراي انرژي هاي يونش متوالي مي باشد. مثلا اتم سديم كه 11 الكترون دارد، داراي 11 انرژي يونش متوالي مي باشد (IE₁ ، IE₂ ، IE₃ تا … IE₁₁ ).

نكته:

همواره در يك اتم داريم:

IE₁<IE₂<IE₃< …

علت: با جدا شدن هر الكترون، بر جاذبه ي مؤثر هسته (بر روي الكترون هاي باقي مانده) افزوده مي شود، لذا جدا كردن الكترون بعدي سخت تر مي گردد و نياز به وارد كردنِ انرژي بيشتري مي باشد.

مثال:

در مورد اتم سديم (Z = 11) داريم:

IE₁<IE₂<IE₃< … <IE₁₁

نكته:

همواره بيش ترين انرژي يونش در يك اتم، آخرين انرژي يونش (IE_Z) در آن اتم مي باشد. مثلا بيش ترين انرژي يونش در اتم سديم، IE₁₁ است.

جهش بزرگ:

اگر الكترون بعدي، از يك لايه ي نزديك تر به هسته جدا شود، انرژي يونش آن به شدت و به طور ناگهاني افزايش مي يابد و در اين حالت به اصطلاح گويند كه جهش بزرگ در انرژي يونش رخ داده است. (جهش بزرگ، شاهدي بر وجود لايه هاي الكتروني در اتم است.)

مثال:

در مورد اتم آلومينيم (Z = 13) داريم:

IE₁<IE₂<IE₃<<IE₄< … <IE₁₁<<IE₁₂<IE₁₃

يعني هنگامي كه سه الكترون از اتم آلومينيم جدا مي شود، با جدا كردن چهارمين الكترون، اولين جهش بزرگ در انرژي يونش رخ مي دهد. هم چنين هنگامي كه يازده الكترون از اتم آلومينيم جدا مي گردد، با جدا كردن دوازدهمين الكترون، دومين جهش بزرگ در انرژي يونش رخ مي دهد، و علت اين است كه هر بار يك لايه به هسته نزديك تر شده ايم.

نكته:

همواره در يك اتم، تعداد جهش هاي بزرگ در انرژي يونش، يكي كم تر از تعداد لايه هاي الكتروني آن اتم است:

1– n = تعداد جهش بزرگ

مثال:

در مورد اتم آلومينيم كه 3 لايه ي الكتروني دارد، 2 تا جهش بزرگ در انرژي يونش آن مشاهده مي گردد.

نكته:

همواره در يك اتم داريم:

1 + تعداد جهش بزرگ = شماره ي دوره ي تناوب (n)

تعداد الكتروني كه بايد جدا كنيم تا به اولين جهش بزرگ برسيم = شماره ي گروه

مثال:

اتم X داراي 3 جهش بزرگ در انرژي هاي يونش خود مي باشد، چنانچه اولين جهش بزرگ در اين اتم، از IE₂ به IE₃ باشد، موقعيت اتم X در جدول تناوبي را تعيين كنيد.

پاسخ:

4 = 1 + 3 = شماره ي دوره ي تناوب (n)

IIA)) 2 = شماره ي گروه

يعني عنصر X در دوره ي چهارم و گروه دوم اصلي جاي دارد و با توجه به جدول تناوبي عنصر X همان كلسيم Ca با عدد اتمي 20 مي باشد.

تمرين:

در مورد عنصر شماره ي 53 جدول تناوبي:

آ ) چند جهش بزرگ در انرژي هاي يونش آن وجود دارد؟

ب) اولين جهش بزرگ در اين عنصر، ميان كدام انرژي هاي يونش آن رخ مي دهد؟

تغييرات انرژي يونش در جدول تناوبي:

به طور كلي انرژي يونش (در يك دوره) از چپ به راست، تقريبا افزايش و (در يك گروه) از بالا به پايين، كاهش مي يابد.

علت:

در يك دوره تناوب (از چپ به راست) شعاع اتمي كاهش مي يابد، به عبارت ديگر جاذبه ي مؤثر هسته بر روي الكترون هاي لايه ي آخر بيش تر مي شود، لذا جدا كردن الكترون سخت تر شده و درنتيجه بر ميزان انرژي يونش افزوده مي شود.

در يك گروه (از بالا به پايين) شعاع اتمي افزايش مي يابد، به عبارت ديگر جاذبه ي مؤثر هسته بر روي الكترون هاي لايه ي آخر كم تر مي شود، لذا جدا كردن الكترون آسان تر شده و درنتيجه از ميزان انرژي يونش كاسته مي شود.

تغييرات انرژي نخستين يونش (IE₁) در يك دروه تناوب:

كم ترين انرژي نخستين يونش در يك دوره، مربوط به عناصر گروه IA (1) مي باشد. هم چنين بيش ترين انرژي نخستين يونش در يك دوره مربوط به عناصر گروه VIIIA (18) است.

در ضمن انرژي نخستين يونش از گروه IIA (2) به IIIA (13) و از گروه VA (15) به VIA (16) استثنائا كاهش مي يابد.

علت:

با جدا شدن يك الكترون از عناصر IIIA (13) و VIA (16)، آرايش آن ها به آرايش هاي پايدار ns² و np³ تبديل مي شوند و لذا اين عناصر ميل زيادي به از دست دادن يك الكترون دارند و در نتيجه انرژي يونش آنها به طور غير عادي كم است.

نتيجه:

در جدول تناوبي، كم ترين IE₁ ها مربوط به عناصر گروه IA(گروه 1) و بيش ترين IE₁ ها مربوط به عناصر گروه VIIIA (گروه 18) و استثنائات در روند افزايشي، مربوط به عناصر گروه هاي IIIA (13) و VIA (16) مي باشند.

فرشاد مشرقي

بازگشت به صفحه ي قبل

بازگشت به صفحه ي اصلي

Email : farshad@mashreghi.com