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화학에 관해서는 궤도에 전자로 둘러싸인 양성자와 중성자의 핵으로 채워진 것보다 더 친숙한 이미지를 상상하기가 어렵습니다. 다른 원소에 대한 이온화 에너지를 비교해야하는 경우 원자 구조에 대한 이러한 이해는 훌륭한 출발점입니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
1 몰의 기체 상 원자로부터 하나의 전자를 잃는 데 필요한 에너지의 양을 원소 이온화 에너지라고합니다. 주기율표를 볼 때 이온화 에너지는 일반적으로 차트의 상단에서 하단으로 감소하고 차트의 왼쪽에서 오른쪽으로 증가합니다.
이온화 에너지 란?
모든 원자의 경우 이온화 에너지 (이온화 전위라고도 함)는 1 몰의 기체 상 원자에서 하나의 전자를 떨어 뜨리는 데 필요한 에너지의 양입니다. 중성 원자에서 하나의 전자를 제거하면 양이온이라고 불리는 양으로 하전 된 원소 이온과 함께 손실 된 전자가 남게됩니다.
많은 원소가 하나 이상의 전자를 잃을 수 있으므로 1+ 양이온의 형성은 실제로 첫 번째 이온화 에너지이고, 후속 전자 손실은 2+ 양이온 또는 3+ 양이온 (또는 그 이상)을 형성하며 두 번째 이온화 에너지 및 세 번째 이온화 에너지입니다. 각기.
제 1 이온화 에너지는 중성 원자로부터 가장 느슨한 전자를 제거하고, 나머지 전자에 인력을 가하는 양성자의 수는 변하지 않는다. 이것은 두 번째 전자를 제거하는 것이 더 어려워지고 더 많은 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다. 따라서, 제 2 이온화 에너지는 항상 제 1 이온화 에너지보다 큰 값일 것이다. 과학자들은 줄 또는 전자 볼트로 이온화 에너지를 표현합니다.
이온화 에너지와 주기율표
주기율표를보고 이온화 에너지 추세를 확인할 수 있습니다. 일반적으로 차트 상단에서 차트 하단으로 이동하면 항상 이온화 에너지가 감소하고 차트의 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하면 증가합니다. 이것은 주기율표의 맨 오른쪽에있는 최상위 원소 인 원소 헬륨 (He)이 원소 열 (Fr)보다 훨씬 높은 이온화 에너지를 가짐을 의미합니다. 주기율표의 왼쪽.
이러한 추세의 원인은 간단합니다. 주기율표 하단 근처의 요소는 더 많은 궤도를 가지고 있습니다. 이것은 가장 바깥 쪽 전자가 핵에서 더 멀어지기 때문에 잃기 쉬워 이온화 에너지가 낮아진다는 것을 의미합니다. 주기율표의 왼쪽에있는 원소들의 전자들은 또한 더 적은 양의 양자를 갖기 때문에 잃기 쉽다. 예를 들어, 주기율표의 가장 왼쪽에있는 수소 (H)는 하나의 양성자를 포함하고 주기율표의 가장 오른쪽에있는 헬륨 (He)은 두 개의 양성자를 포함합니다. 이 두 번째 양성자는 헬륨 전자에 걸리는 인력을 증가시켜 이온화 에너지가 더 높습니다.
이온화 에너지 비교
이온화 에너지를 이해하는 것은 일부 화학 반응에 참여하거나 일부 화합물을 형성하는 요소 능력을 반영하기 때문에 중요합니다. 리스트에서 어떤 원소가 이온화 에너지가 가장 높은지 결정해야하는 경우 주기율표에서 원소 배치를 찾으십시오. 주기율표 상단 근처와 주기율표 오른쪽에있는 원소는 이온화 에너지가 더 높다는 것을 기억하십시오. 이 작업에 도움이되도록 각 요소에 대한 개별 이온화 에너지를 나열하는 주기율표를 쉽게 찾을 수 있습니다.