Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Qu'est-ce que l'énergie d'ionisation?
- Energie d'ionisation et tableau périodique
- Comparer les énergies d'ionisation
En chimie, il est difficile d’imaginer une image plus familière qu’un noyau très dense de protons et de neutrons entouré d’électrons dans leurs orbitales. Si vous devez comparer les énergies d'ionisation de différents éléments, cette compréhension de la structure d'un atome est un excellent point de départ.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
La quantité d'énergie nécessaire pour perdre un électron d'une mole d'atomes en phase gazeuse est appelée énergie d'ionisation d'éléments. En regardant un tableau périodique, l'énergie d'ionisation diminue généralement du haut vers le bas du graphique et augmente de la gauche vers la droite du graphique.
Qu'est-ce que l'énergie d'ionisation?
Pour tout atome, l'énergie d'ionisation (parfois appelée potentiel d'ionisation) est la quantité d'énergie nécessaire pour faire tomber un électron d'une mole d'atomes en phase gazeuse. L'élimination d'un électron d'un atome neutre vous laisse avec un ion de l'élément chargé positivement, appelé cation, plus l'électron perdu.
De nombreux éléments peuvent perdre plus d'un électron, de sorte que la formation d'un cation 1+ est en fait une première énergie d'ionisation, tandis que les pertes d'électrons subséquentes forment un cation 2+ ou un cation 3+ (ou plus) et constituent une deuxième énergie d'ionisation et une troisième énergie d'ionisation. respectivement.
La première énergie d'ionisation élimine l'électron le plus lâche de l'atome neutre et le nombre de protons exerçant une force attractive sur les électrons restants ne change pas. Cela signifie que retirer un deuxième électron sera plus difficile et nécessitera plus d'énergie. Par conséquent, la seconde énergie d’ionisation sera toujours supérieure à l’énergie de première ionisation. Les scientifiques expriment l'énergie d'ionisation en joules ou en électron-volts.
Energie d'ionisation et tableau périodique
Il est possible d'examiner le tableau périodique et de noter les tendances en matière d'énergie d'ionisation. En règle générale, l'énergie d'ionisation diminue toujours lorsque vous vous déplacez du haut du graphique vers le bas du graphique et augmente lorsque vous passez du côté gauche du graphique au côté droit du graphique. Cela signifie que l'élément hélium (He), qui se trouve en haut à l'extrême droite du tableau périodique, a une énergie d'ionisation beaucoup plus élevée que l'élément francium (Fr), qui se trouve au bas de la première colonne le côté gauche du tableau périodique.
Les raisons derrière ces tendances sont simples. Les éléments situés au bas du tableau périodique ont un plus grand nombre d’orbites. Cela signifie que les électrons les plus à l'extérieur sont plus éloignés du noyau et sont donc plus faciles à perdre, ce qui entraîne une énergie d'ionisation inférieure. Les électrons des éléments du côté gauche du tableau périodique sont également un peu plus faciles à perdre car ces éléments ont moins de protons. Par exemple, l'hydrogène (H) à l'extrême gauche du tableau périodique ne contient qu'un seul proton, tandis que l'hélium (He) à l'extrême droite du tableau périodique contient deux protons. Ce second proton augmente la force d’attraction qui retient les électrons de l’hélium, de sorte que l’énergie d’ionisation est supérieure.
Comparer les énergies d'ionisation
Il est important de comprendre l’énergie d’ionisation car elle reflète la capacité des éléments à participer à certaines réactions chimiques ou à former certains composés. Si vous devez déterminer quel élément d'une liste présente l'énergie d'ionisation la plus élevée, recherchez les emplacements des éléments dans le tableau périodique. Rappelez-vous que les éléments situés en haut du tableau périodique et plus à droite du tableau ont des énergies d'ionisation plus élevées. Vous pouvez facilement trouver des tableaux périodiques répertoriant les énergies d'ionisation individuelles de chaque élément pour vous aider dans cette tâche.