Энергия ионизации

Важной характеристикой атома, определяющей его способ­ность отдавать электрон, является энергия ионизации.

Энергия ионизации (Е_И) - это энергия отрыва элек­трона от атома элемента с образованием катиона: Э - e^- =Э⁺ (Е_И, кДж/моль).

Энергия ионизации является сложной функцией ряда свойств атома: заряда ядра, атомного радиуса и характера межэлек­тронного взаимодействия.

В периоде наименьшую энергию ионизации имеют элементы группы IA, т. е. щелочные металлы, так как в атомах этих эле­ментов на внешнем электронном слое находится один электрон, который значительно удален от ядра. Поэтому характерной особенностью щелочных металлов является их склонность к отдаче электрона с образованием однозарядного положительного иона. При переходе от элемента к элементу в пределах периода, вслед­ствие увеличения заряда ядер и уменьшения радиусов атомов, происходит увеличение энергии ионизации, достигающее мак­симума для атомов благородных газов, обладающих энергетиче­ски выгодной конфигурацией ns²np6 (см. табл. 1.3).

В пределах каждой группы А, т. е. для s- и p-элементов, энергия ионизации уменьшается сверху вниз (табл. 1.3). Это оз­начает, что на взаимодействие внешнего электрона с ядром больше влияет увеличение размера атома, чем увеличение заря­да ядра. Это связано с дополнительным экранированием внут­ренними электронами заряда ядра от внешних электронов, а также с ростом межэлектронного взаимодействия по мере увеличения числа электронов в атоме.

В группах Б, т. е. для d-элементов, за исключением группы ШБ, изменение энергии ионизации носит обратный характер: она увеличивается сверху вниз (табл. 1.3). Это связано с тем, что рост размера атома в пределах одной группы Б относитель­но невелик, поэтому увеличение заряда ядра оказывает на энер­гию ионизации более сильное влияние.

Малое значение энергии ионизации атома элемента свиде­тельствует о металлических свойствах этого элемента, и, на­оборот, большое значение указывает на неметаллические свойства элемента.