Avainero elektronegatiivisuuden ja ionisaatioenergian välillä on se, että elektronegatiivisuus selittää elektronien vetovoiman, kun taas ionisaatioenergia viittaa elektronien poistamiseen atomista.
Atomit ovat kaikkien olemassa olevien aineiden rakennuspalikoita. Ne ovat niin pieniä, että emme voi edes havaita niitä paljaalla silmällämme. Atomi koostuu ytimestä, jossa on protoneja ja neutroneja. Neutronien ja positronien lisäksi ytimessä on muita pieniä subatomisia hiukkasia, ja ytimen ympärillä kiertää elektroneja kiertoradalla. Protonien läsnäolon vuoksi atomiytimillä on positiivinen varaus. Ulkopallon elektroneilla on negatiivinen varaus. Siten atomin positiivisten ja negatiivisten varausten väliset vetovoimat säilyttävät rakenteensa.
Mitä on elektronegatiivisuus?
Elektronegatiivisuus on atomin taipumus vetää sidoksessa olevia elektroneja sitä kohti. Toisin sanoen tämä osoittaa atomin vetovoiman elektroneja kohtaan. Käytämme yleisesti Paulingin asteikkoa elementtien elektronegatiivisuuden osoittamiseen.
Jaksottaisessa taulukossa elektronegatiivisuus muuttuu kuvion mukaan. Elektronegatiivisuus kasvaa jaksolla vasemm alta oikealle ja ryhmässä ylhäältä alas elektronegatiivisuus pienenee. Siksi fluori on elektronegatiivisin alkuaine, jonka arvo on 4,0 Paulingin asteikolla. Ryhmän yksi ja kaksi elementillä on vähemmän elektronegatiivisuutta; siten niillä on taipumus muodostaa positiivisia ioneja antamalla elektroneja. Koska ryhmien 5, 6, 7 alkuaineilla on korkeampi elektronegatiivisuusarvo, ne haluavat ottaa elektroneja negatiivisiin ioneihin ja niistä pois.
Kuva 01: Elektronegatiivisuus Paulingin asteikon mukaan
Elektronegatiivisuus on tärkeä myös joukkovelkakirjojen luonteen määrittämisessä. Jos sidoksen kahdella atomilla ei ole elektronegatiivisuuseroa, muodostuu puhdas kovalenttinen sidos. Lisäksi, jos elektronegatiivisuusero näiden kahden välillä on suuri, tuloksena on ionisidos. Jos ero on pieni, muodostuu polaarinen kovalenttinen sidos.
Mitä on ionisaatioenergia?
Ionisaatioenergia on energiaa, joka tulisi antaa neutraalille atomille elektronin poistamiseksi siitä. Elektronin poistaminen tarkoittaa sen poistamista äärettömän etäisyyden päästä lajista siten, että elektronin ja ytimen välillä ei ole vetovoimaa (täydellinen poisto).
Voimme nimetä ionisaatioenergiat ensimmäiseksi ionisaatioenergiaksi, toiseksi ionisaatioenergiaksi ja niin edelleen, riippuen atomista poistettujen elektronien lukumäärästä. Samaan aikaan tämä aiheuttaa kationeja, joiden varaus on +1, +2, +3 ja niin edelleen.
Kuva 1: Ensimmäisen ionisaation ionisaatioenergiatrendit jaksollisen järjestelmän jokaisella jaksolla
Pienissä atomeissa atomin säde on pieni. Siksi elektronin ja neutronin väliset sähköstaattiset vetovoimat ovat paljon suuremmat verrattuna atomiin, jolla on suurempi atomisäde. Se lisää pienen atomin ionisaatioenergiaa. Jos elektroni on lähempänä ydintä, ionisaatioenergia on suurempi.
Lisäksi eri atomien ensimmäiset ionisaatioenergiat vaihtelevat. Esimerkiksi natriumin ensimmäinen ionisaatioenergia (496 kJ/mol) on paljon pienempi kuin kloorin ensimmäinen ionisaatioenergia (1256 kJ/mol). Se johtuu siitä, että poistamalla yhden elektronin natrium voi saada jalokaasukonfiguraation; siksi se poistaa helposti elektronin. Lisäksi atomietäisyys on natriumissa pienempi kuin kloorissa, mikä alentaa ionisaatioenergiaa. Siksi ionisaatioenergia kasvaa vasemm alta oikealle rivillä ja alha alta ylöspäin jaksollisen järjestelmän sarakkeessa (tämä on käänteinen atomikoon kasvulle jaksollisessa taulukossa). Kun elektroneja poistetaan, on joitakin tapauksia, joissa atomit saavat vakaat elektronikonfiguraatiot. Tässä vaiheessa ionisaatioenergiat pyrkivät hyppäämään korkeampaan arvoon.
Ero elektronegatiivisuuden ja ionisaatioenergian välillä?
Elektronegatiivisuus on atomin taipumus vetää sidoksessa olevia elektroneja sitä kohti, kun taas ionisaatioenergia on energiaa, jonka neutraali atomi tarvitsee poistaakseen elektronin siitä. Siksi avainero elektronegatiivisuuden ja ionisaatioenergian välillä on se, että elektronegatiivisuus selittää elektronien vetovoiman, kun taas ionisaatioenergia viittaa elektronien poistamiseen atomista.
Lisäksi elektronegatiivisuuden ja ionisaatioenergian välillä on toinen merkittävä ero, joka perustuu niiden suuntauksiin alkuaineiden jaksollisessa taulukossa. Elektronegatiivisuus kasvaa jaksolla vasemm alta oikealle ja pienenee ryhmässä ylhäältä alas. Sitä vastoin ionisaatioenergia kasvaa vasemm alta oikealle rivillä ja alha alta ylöspäin jaksollisen taulukon sarakkeessa. Joskus atomit saavat kuitenkin vakaan elektronikonfiguraation, ja siten ionisaatioenergiat pyrkivät hyppäämään korkeampaan arvoon.
Yhteenveto – elektronegatiivisuus vs ionisaatioenergia
Termit elektronegatiivisuus ja ionisaatioenergia selittävät atomiytimien ja elektronien välisiä vuorovaikutuksia. avainero elektronegatiivisuuden ja ionisaatioenergian välillä on se, että elektronegatiivisuus selittää elektronien vetovoiman, kun taas ionisaatioenergia viittaa elektronien poistamiseen atomista.
