Differenza tra la prima e la seconda energia di ionizzazione

Differenza principale - Prima contro la seconda 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 l'energia di ionizzazione perché l'atomo ottiene 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. Questo perché gli atomi di un elemento sono diversi dagli atomi di un altro elemento. 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. La principale differenza tra la prima e la seconda energia di ionizzazione è quella il la prima energia di ionizzazione ha un valore minore della seconda energia di ionizzazione per un particolare elemento.

Aree chiave coperte

1. Qual è la prima energia di ionizzazione
      - Definizione, tendenze nella tavola periodica
2. Cos'è la seconda energia di ionizzazione
      - Definizione, tendenze nella tavola periodica
3. Qual è la differenza tra la prima e la seconda energia di ionizzazione
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: prima energia di ionizzazione, ionizzazione, seconda energia di ionizzazione, conchiglie

Qual è la 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 può essere dato in una reazione come segue.

X_(G)    → X_(G)⁺   +    e^-

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 perché 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, l'elettrone è fortemente attratto dal nucleo. Quindi è difficile essere rimosso dall'atomo.

La tavola periodica degli elementi mostra un certo schema o una tendenza a variare la prima energia di ionizzazione durante i suoi periodi. Quando si scende da un gruppo della tavola periodica, la prima energia di ionizzazione diminuisce poiché il raggio atomico aumenta nel gruppo.

Figura 1: andamento della prima energia di ionizzazione nella tavola periodica degli elementi

L'immagine sopra mostra come la prima energia di ionizzazione è variata durante un periodo. I gas nobili hanno le più alte prime energie di ionizzazione perché questi elementi hanno atomi composti da gusci di elettroni completamente pieni. Pertanto, questi atomi sono altamente stabili. A causa di questa stabilità, è molto difficile rimuovere l'elettrone più esterno.

Cos'è la 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. Questo può essere dato in una reazione come di seguito.

X_(G)⁺   → X_(G)⁺²    +     e^-

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.

Figura 2: Differenze tra la prima, la seconda e la terza energia di ionizzazione nei metalli di transizione

L'immagine sopra mostra le differenze tra la prima, la seconda e la terza energia di ionizzazione. Questa differenza si verifica perché la rimozione degli elettroni diventa difficile con l'aumento della carica positiva. Inoltre, quando gli elettroni vengono rimossi, il raggio atomico viene ridotto. Rende anche difficile rimuovere un altro elettrone.

Differenza tra la prima e la seconda energia di ionizzazione

Definizione

Prima energia di ionizzazione: La prima energia di ionizzazione è la quantità di energia richiesta da un atomo neutro gassoso per rimuovere il suo elettrone più esterno.

Seconda energia di ionizzazione: La seconda energia di ionizzazione è la quantità di energia richiesta da un atomo con carica positiva gassosa per rimuovere un elettrone più esterno.

Valore

Prima energia di ionizzazione: La prima energia di ionizzazione è relativamente un valore basso.

Seconda energia di ionizzazione: La seconda energia di ionizzazione è relativamente un valore elevato.

Specie di partenza

Prima energia di ionizzazione: La prima energia di ionizzazione è definita per quanto riguarda un atomo con carica neutra.

Seconda energia di ionizzazione: La seconda energia di ionizzazione è definita per quanto riguarda un atomo con carica positiva.

Prodotto finale

Prima energia di ionizzazione: Il prodotto finale è un atomo carico +1 dopo la prima ionizzazione.

Seconda energia di ionizzazione: Il prodotto finale è un atomo caricato +2 dopo la seconda ionizzazione.

Conclusione

I valori di energia di ionizzazione sono importanti per determinare la reattività degli elementi chimici. È anche utile per determinare se una reazione chimica si verificherebbe o meno. L'energia di ionizzazione a volte agisce come energia di attivazione per una certa reazione. La principale differenza tra la prima e la seconda energia di ionizzazione è che la prima energia di ionizzazione è un valore inferiore rispetto alla seconda energia di ionizzazione per un particolare elemento.

Riferimenti:

1. "Energia di ionizzazione". Scienza di PURDUE. Disponibile qui. Consultato il 22 agosto 2017.
2. Libretexts. "Ionization Energy." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 14 maggio 2017, disponibile qui. Consultato il 22 agosto 2017.

Cortesia dell'immagine:

1. "Prime energie di ionizzazione" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Transition Metals Ionization Energies" di Oncandor - Opera propria (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia