Jonizacijos energija prieš elektronų afinitetą
Atomai yra maži visų esamų medžiagų statybiniai blokai. Jie tokie maži, kad net negalime stebėti plika akimi. Atomas sudarytas iš branduolio, kuriame yra protonų ir neutronų. Be neutronų ir pozitronų, branduolyje yra ir kitų mažų subatominių dalelių. Be to, aplink branduolį orbitoje sukasi elektronai. Dėl protonų buvimo atomų branduoliai yra teigiamai įkrauti. Išorinėje sferoje esantys elektronai yra neigiamai įkrauti. Vadinasi, traukos jėgos tarp teigiamų ir neigiamų atomo krūvių palaiko struktūrą.
Jonizacijos energija
Jonizacijos energija yra energija, kuri turėtų būti suteikta neutraliam atomui, kad pašalintų iš jo elektroną. Elektrono pašalinimas reiškia, kad jį reikia pašalinti begaliniu atstumu nuo rūšies, kad tarp elektrono ir branduolio nebūtų traukos jėgų. Jonizacijos energija įvardijama kaip pirmoji jonizacijos energija, antroji jonizacijos energija ir pan., priklausomai nuo pašalinamų elektronų skaičiaus. Taip atsiras katijonai su +1, +2, +3 krūviais ir pan. Mažuose atomuose atomo spindulys yra mažas. Todėl elektrostatinės traukos jėgos tarp elektrono ir neutrono yra daug didesnės, palyginti su didesnio atomo spindulio atomu. Tai padidina mažo atomo jonizacijos energiją. Kai elektronas yra arčiau branduolio, jonizacijos energija didėja. Taigi (n+1) jonizacijos energija visada yra didesnė už nth jonizacijos energiją. Be to, lyginant dvi skirtingų atomų 1-ąsias jonizacijos energijas, jos taip pat skiriasi. Pavyzdžiui, pirmoji natrio jonizacijos energija (496 kJ/mol) yra daug mažesnė nei pirmosios chloro jonizacijos energija (1256 kJ/mol). Pašalinus vieną elektroną, natris gali įgyti tauriųjų dujų konfigūraciją; taigi jis lengvai pašalina elektroną. Be to, natrio atomų atstumas yra mažesnis nei chloro, o tai sumažina jonizacijos energiją. Taigi, jonizacijos energija didėja iš kairės į dešinę eilėje ir iš apačios į viršų periodinės lentelės stulpelyje (tai yra atvirkštinis atomo dydžio padidėjimas periodinėje lentelėje). Kai pašalinami elektronai, yra atvejų, kai atomai įgyja stabilias elektronų konfigūracijas. Šiuo metu jonizacijos energija linkusi peršokti į didesnę vertę.
Electron Affinity
Elektronų giminingumas – tai energijos kiekis, išsiskiriantis, kai elektronas pridedamas prie neutralaus atomo gaminant neigiamą joną. Tik kai kurie periodinės lentelės atomai patiria šį pasikeitimą. Tauriosios dujos ir kai kurie šarminių žemių metalai nelinkę pridėti elektronų, todėl jiems nėra apibrėžtos elektronų afiniteto energijos. Tačiau p bloko elementai mėgsta priimti elektronus, kad įgytų stabilią elektronų konfigūraciją. Periodinėje lentelėje yra keletas modelių, susijusių su elektronų giminingumu. Didėjant atominiam spinduliui, elektronų giminingumas mažėja. Periodinėje lentelėje visoje eilutėje (iš kairės į dešinę) atomo spindulys mažėja, todėl padidėja elektronų afinitetas. Pavyzdžiui, chloras turi didesnį elektronų neigiamumą nei sieros ar fosforo.
Kuo skiriasi jonizacijos energija ir elektronų afinitetas?
• Jonizacijos energija – tai energijos kiekis, reikalingas elektronui pašalinti iš neutralaus atomo. Elektronų giminingumas yra energijos kiekis, išsiskiriantis, kai elektronas pridedamas prie atomo.
• Jonizacijos energija susijusi su katijonų susidarymu iš neutralių atomų, o elektronų afinitetas – su anijonų susidarymu.
