Ionisaatioenergia vs. elektronien affiniteetti
Atomit ovat kaikkien olemassa olevien aineiden pieniä rakennuspalikoita. Ne ovat niin pieniä, että emme voi edes havaita paljaalla silmällämme. Atomi koostuu ytimestä, jossa on protoneja ja neutroneja. Neutronien ja positronien lisäksi ytimessä on muita pieniä atomihiukkasia. Lisäksi ytimen ympärillä kiertää elektroneja kiertoradalla. Protonien läsnäolon vuoksi atomiytimet ovat positiivisesti varautuneita. Ulkopallon elektronit ovat negatiivisesti varautuneita. Siten atomin positiivisten ja negatiivisten varausten väliset vetovoimat ylläpitävät rakennetta.
Ionisaatioenergia
Ionisaatioenergia on energiaa, joka tulisi antaa neutraalille atomille elektronin poistamiseksi siitä. Elektronin poistaminen tarkoittaa, että se poistetaan äärettömän etäisyyden päästä lajista, jotta elektronin ja ytimen välillä ei ole vetovoimaa. Ionisaatioenergiat kutsutaan ensimmäiseksi ionisaatioenergiaksi, toiseksi ionisaatioenergiaksi ja niin edelleen riippuen poistuvien elektronien määrästä. Tämä synnyttää kationeja, joiden varaus on +1, +2, +3 ja niin edelleen. Pienissä atomeissa atomin säde on pieni. Siksi elektronin ja neutronin väliset sähköstaattiset vetovoimat ovat paljon suuremmat verrattuna atomiin, jolla on suurempi atomisäde. Tämä lisää pienen atomin ionisaatioenergiaa. Kun elektroni sijaitsee lähempänä ydintä, ionisaatioenergia kasvaa. Siten (n+1) ionisaatioenergia on aina suurempi kuin nth ionisaatioenergia. Lisäksi, kun verrataan kahta eri atomien ensimmäistä ionisaatioenergiaa, ne myös vaihtelevat. Esimerkiksi natriumin ensimmäinen ionisaatioenergia (496 kJ/mol) on paljon pienempi kuin kloorin ensimmäinen ionisaatioenergia (1256 kJ/mol). Poistamalla yhden elektronin natrium voi saada jalokaasukonfiguraation; siksi se poistaa helposti elektronin. Ja myös atomietäisyys on natriumissa pienempi kuin kloorissa, mikä alentaa ionisaatioenergiaa. Joten ionisaatioenergia kasvaa vasemm alta oikealle rivillä ja alha alta ylös jaksollisen taulukon 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.
Electron Affinity
Elektroniaffiniteetti on energian määrä, joka vapautuu, kun elektroni lisätään neutraaliin atomiin negatiivisen ionin syntyessä. Vain jotkut jaksollisen järjestelmän atomit käyvät läpi tämän muutoksen. Jalokaasut ja jotkin maa-alkalimetallit eivät suosi elektronien lisäämistä, joten niille ei ole määritelty elektroniaffiniteettienergiaa. Mutta p-lohkoelementit haluavat ottaa vastaan elektroneja saavuttaakseen vakaan elektronikonfiguraation. Jaksotaulukossa on joitain kuvioita elektronien affiniteeteista. Atomisäteen kasvaessa elektronien affiniteetti vähenee. Jaksollisessa taulukossa rivin poikki (vasemm alta oikealle) atomisäde pienenee, joten elektronien affiniteetti kasvaa. Esimerkiksi kloorilla on suurempi elektroninegatiivisuus kuin rikillä tai fosforilla.
Mitä eroa on ionisaatioenergialla ja elektroniaffiniteetilla?
• Ionisaatioenergia on energiamäärä, joka tarvitaan elektronin poistamiseen neutraalista atomista. Elektroniaffiniteetti on energian määrä, joka vapautuu, kun elektroni lisätään atomiin.
• Ionisaatioenergia liittyy kationien valmistamiseen neutraaleista atomeista ja elektronien affiniteetti liittyy anionien valmistamiseen.
