Differenza tra affinità elettronica e energia di ionizzazione
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Differenza principale - affinità elettronica contro energia di ionizzazione
Gli elettroni sono particelle subatomiche di atomi. Esistono molti concetti chimici per spiegare il comportamento degli elettroni. L'affinità elettronica e l'energia di ionizzazione sono due di questi concetti in chimica. L'affinità elettronica è la quantità di energia rilasciata quando un atomo o una molecola neutri ottengono un elettrone. L'affinità elettronica può essere anche conosciuta come entalpia di guadagno di elettroni quando viene considerato il significato, ma sono termini diversi poiché l'entalpia di guadagno di elettroni descrive la quantità di energia assorbita dall'ambiente circostante quando un atomo guadagna un elettrone. L'energia di ionizzazione, d'altra parte, è la quantità di energia richiesta per rimuovere un elettrone da un atomo. La principale differenza tra l'affinità elettronica e l'energia di ionizzazione è quella l'affinità elettronica fornisce la quantità di energia rilasciata quando un atomo guadagna un elettrone mentre l'energia di ionizzazione è la quantità di energia richiesta per rimuovere un elettrone da un atomo.
Aree chiave coperte
1. Cos'è l'affinità elettronica
- Definizione, reazioni endotermiche ed esotermiche
2. Cos'è l'energia di ionizzazione
- Definizione, prima ionizzazione, seconda ionizzazione
3. Quali sono le somiglianze tra l'affinità elettronica e l'energia di ionizzazione
- Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra affinità elettronica e energia di ionizzazione
- Confronto tra le principali differenze
Termini chiave: atomo, elettrone, affinità elettronica, entalpia dell'elettrone, prima energia di ionizzazione, energia di ionizzazione, seconda energia di ionizzazione
Cos'è l'affinità elettronica
L'affinità elettronica è la quantità di energia rilasciata quando un atomo neutro o una molecola (nella fase gassosa) ottiene un elettrone dall'esterno. Questa aggiunta di elettroni causa la formazione di una specie chimica caricata negativamente. Questo può essere rappresentato da simboli come segue.
X + e- → X- + energia
L'aggiunta di un elettrone a un atomo neutro o una molecola rilascia energia. Questa è chiamata reazione esotermica. Questa reazione provoca uno ione negativo. Ma se un altro elettrone sarà aggiunto a questo ione negativo, dovrebbe essere data energia per procedere con quella reazione. Questo perché l'elettrone in arrivo viene respinto dagli altri elettroni. Questo fenomeno è chiamato reazione endotermica.
Pertanto, le prime affinità di elettroni sono valori negativi e i valori di affinità di secondo elettrone della stessa specie sono valori positivi.
Prima affinità elettronica: X(G) + e- → X(G)-
Seconda affinità elettronica: X (G)- + e- → X (G)-2
L'affinità elettronica mostra una variazione periodica nella tavola periodica. Questo perché l'elettrone in entrata viene aggiunto all'orbitale più esterno di un atomo. Gli elementi della tavola periodica sono disposti secondo l'ordine crescente del loro numero atomico. Quando il numero atomico aumenta, aumenta il numero di elettroni che hanno nei loro orbitali più esterni.
Figura 1: Variazione di affinità elettronica lungo un periodo di tavola periodica
In generale, l'affinità elettronica dovrebbe aumentare nel periodo da sinistra a destra poiché il numero di elettroni aumenta lungo un periodo; quindi, è difficile aggiungere un nuovo elettrone. Quando analizzati sperimentalmente, i valori di affinità elettronica mostrano uno schema a zig-zag piuttosto che uno schema che mostra un aumento graduale.
Cos'è l'energia di ionizzazione
L'energia di ionizzazione è la quantità di energia necessaria ad un atomo gassoso per rimuovere un elettrone dal suo orbitale più esterno. Questa è chiamata energia di ionizzazione perché l'atomo riceve una carica positiva dopo la rimozione di un elettrone e diventa uno ione con carica positiva. Ogni elemento chimico ha un valore di energia di ionizzazione specifico poiché gli atomi di un elemento sono diversi dagli atomi di un altro elemento. Ad esempio, la prima e la seconda energia di ionizzazione descrivono la quantità di energia richiesta da un atomo per rimuovere rispettivamente un elettrone e un altro elettrone.
Prima energia di ionizzazione
La prima energia di ionizzazione è la quantità di energia richiesta da un atomo gassoso e neutro per rimuovere il suo elettrone più esterno. Questo elettrone più esterno si trova nell'orbitale più esterno di un atomo. Pertanto, questo elettrone ha la più alta energia tra gli altri elettroni di quell'atomo. Quindi, la prima energia di ionizzazione è l'energia richiesta per scaricare l'elettrone di energia più alta da un atomo. Questa reazione è essenzialmente una reazione endotermica.
Questo concetto è associato ad un atomo con carica neutra poiché gli atomi caricati neutrali sono composti solo dal numero originale di elettroni di cui l'elemento dovrebbe essere composto. Tuttavia, l'energia richiesta per questo scopo dipende dal tipo di elemento. Se tutti gli elettroni sono accoppiati in un atomo, richiede un'energia più alta. Se c'è un elettrone spaiato, richiede un'energia più bassa. Tuttavia, il valore dipende anche da alcuni altri fatti. Ad esempio, se il raggio atomico è alto, è necessaria una bassa quantità di energia poiché l'elettrone più esterno si trova lontano dal nucleo. Quindi la forza di attrazione tra questo elettrone e il nucleo è bassa. Pertanto, può essere rimosso facilmente. Ma se il raggio atomico è basso, allora l'elettrone è molto attratto dal nucleo ed è difficile rimuovere l'elettrone dall'atomo.
Figura 2: schema di variazione delle prime energie ionizzanti di alcuni elementi chimici
Seconda energia di ionizzazione
La seconda energia di ionizzazione può essere definita come la quantità di energia richiesta per rimuovere un elettrone più esterno da un atomo gassoso con carica positiva. La rimozione di un elettrone da un atomo con carica neutra determina una carica positiva. Questo perché non ci sono abbastanza elettroni per neutralizzare la carica positiva del nucleo. Rimuovere un altro elettrone da questo atomo carico positivamente richiederà un'energia molto alta. Questa quantità di energia è chiamata la seconda energia di ionizzazione.
La seconda energia di ionizzazione è sempre un valore superiore rispetto alla prima energia di ionizzazione poiché è molto difficile rimuovere un elettrone da un atomo caricato positivamente che da un atomo con carica neutra; questo perché il resto degli elettroni sono fortemente attratti dal nucleo dopo aver rimosso un elettrone da un atomo neutro.
Somiglianze tra affinità elettronica e energia di ionizzazione
- Entrambi sono termini legati all'energia.
- Il valore dell'affinità elettronica e dell'energia di ionizzazione dipende dalla configurazione elettronica dell'atomo sottoposto.
- Entrambi mostrano uno schema nella tavola periodica.
Differenza tra affinità elettronica e energia di ionizzazione
Definizione
Affinità elettronica: L'affinità elettronica è la quantità di energia rilasciata quando un atomo o una molecola neutri (nella fase gassosa) ottiene un elettrone dall'esterno.
Energia ionizzata: L'energia di ionizzazione è la quantità di energia necessaria ad un atomo gassoso per rimuovere un elettrone dal suo orbitale più esterno.
Energia
Affinità elettronica: L'affinità elettronica descrive il rilascio di energia nell'ambiente circostante.
Energia ionizzata: L'energia di ionizzazione descrive l'assorbimento di energia dall'esterno.
Energia elettronica
Affinità elettronica: L'affinità elettronica è usata per descrivere l'acquisizione di elettroni.
Energia ionizzata: L'energia di ionizzazione viene utilizzata per descrivere la rimozione di elettroni.
Conclusione
L'affinità elettronica e l'energia di ionizzazione sono due termini chimici usati per descrivere quantitativamente il comportamento di elettroni e atomi. La principale differenza tra l'affinità elettronica e l'energia di ionizzazione è che l'affinità elettronica fornisce la quantità di energia rilasciata quando un atomo guadagna un elettrone mentre l'energia di ionizzazione è la quantità di energia richiesta per rimuovere un elettrone da un atomo.
Riferimento:
1. "Affinità elettronica". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 14 nov. 2017, disponibile qui.
2. Affinità elettronica, Guida Chem, disponibile qui.
3. Helmenstine, Anne Marie. "Definizione e trend dell'energia di ionizzazione" ThoughtCo, 10 febbraio 2017, disponibile qui.
Cortesia dell'immagine:
1. "Affinità elettronica degli elementi" di Sandbh - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Prima energia di ionizzazione" di Sponk (file PNG) Glrx (file SVG) Wylve (zh-Hans, zh-Hant) Palosirkka (fi) Michel Djerzinski (vi) TFerenczy (cz) Obsuser (sr-EC, sr-EL , hr, bs, sh) DePiep (elementi 104-108) Bob Saint Clar (fr) Shizhao (zh-Hans) Wiki LIC (es) Agung karjono (id) Szaszicska (hu) - Opera propria basata su: Erste Ionisierungsenergie PSE color coded.png di Sponk (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
