ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергия ионизации и сродство к электрону из "Общая химия Издание 18" Энергию ионизации можно определить путем бомбардировки атомов электронами, ускоренными в электрическом поле. То наименьшее напряжение поля, при котором скорость электронов становится достаточной для ионизации атомов, называется потенциалом ионизации атомов данного элемента и выражается в вольтах. [c.97] Энергию электрона часто выражают в электронвольтах (эВ). 1-эВ — энергия, которую приобретает электрон в ускоряющем электрическом поле с разностью потенциалов 1 В (1 эВ = 1,6-Ю эрг = 23,069 ккал/моль). [c.97] Энергия ионизации, выраженная в электронвольтах, численно равна потенциалу ионизации, выраженному в вольтах. [c.97] При затрате достаточной энергии можно оторвать от атома два, три и более электронов. Поэтому говорят о первом потенциале ионизации (энергия отрыва от атома первого электрона).втором потенциале ионизации (энергия отрыва второго электрона) и т. д. По мере последовательного удаления электронов от атома, положительный заряд образующегося иона возрастает. Поэтому для отрыва каждого следующего электрона требуется большая затрата энергии, — иначе говоря, последовательные потенциалы ионизации атома возрастают (табл. 3). [c.97] Величина потенциала ионизации может служить мерой большей или меньшей металличности элемента чем меньше потенциал ионизации, чем легче оторвать электрон от атома, тем сильнее должны быть выражены металлические свойства элемента. [c.98] Рассмотрим с этой точки зрения, как изменяются первые потенциалы ионизации с увеличением атомного номера у атомов одной и той же подгруппы периодической системы (табл. 4). Как видно, с увеличением порядкового номера элемента потенциалы ионизации уменьшаются, что свидетельствует об усилении металлических и, соответственно, ослаблении неметаллических свойств. [c.98] Эта закономерность связана с возрастанием радиусов атомов, о котором говорилось в 34. Кроме того, увеличение числа промежуточных электронных слоев, расположенных между ядром атома и внешними электронами, приводит к более сильному экранированию ядра, т. е. к уменьшению его эффективного заряда. Оба эти фактора (растущее удаление внешних электронов от ядра и уменьшение его эффективного заряда) приводят к ослаблению связи внешних электронов с ядром и, следовательно, к уменьшению потенциала ионизации. [c.98] У электронов одного и того же периода при переходе от щелочного металла к благородному газу заряд ядра постепенно возрастает, а радиус атома уменьшается. Поэтому потенциал ионизации постепенно увеличивается, а металлические свойства ослабевают. Иллюстрацией этой закономерности могут служить первые потенциалы ионизации элементов второго и третьего периодов (табл. 5). [c.98] Эти и подобные факты служат экспериментальным основанием уже упоминавшегося в 33 положения, согласно которому электронные конфигурации, соответствующие полностью или ровно наполовину занятым подуровням, обладают повышенной энергетической устойчивостью. [c.99] К электрону атома водорода равно 0,75 эВ, кислорода—1,47 эВ, фтора — 3,52 эВ. [c.100] Сродство к электрону атомов металлов, как правило, близко к нулю или отрицательно из этого следует, что для атомов большинства металлов присоединение электронов энергетически невыгодно. Сродство же к электрону атомов неметаллов всегда положительно и тем больше, чем ближе к благородному газу расположен неметалл в периодической системе это свидетельствует об усилении неметаллических свойств по мере приближения к концу периода. [c.100] Вернуться к основной статье