Jonizācijas enerģija pret elektronu afinitāti
Atomi ir visu esošo vielu mazie pamatelementi. Tie ir tik mazi, ka mēs pat nevaram novērot ar neapbruņotu aci. Atoms sastāv no kodola, kurā ir protoni un neitroni. Izņemot neitronus un pozitronus, kodolā ir arī citas mazas subatomu daļiņas. Turklāt orbitā ap kodolu riņķo elektroni. Protonu klātbūtnes dēļ atomu kodoli ir pozitīvi uzlādēti. Ārējās sfēras elektroni ir negatīvi lādēti. Tādējādi pievilcīgie spēki starp atoma pozitīvajiem un negatīvajiem lādiņiem saglabā struktūru.
Jonizācijas enerģija
Jonizācijas enerģija ir enerģija, kas jādod neitrālam atomam, lai no tā noņemtu elektronu. Elektrona noņemšana nozīmē to noņemt bezgalīgā attālumā no sugas, lai starp elektronu un kodolu nebūtu pievilkšanās spēku. Jonizācijas enerģijas tiek nosauktas kā pirmā jonizācijas enerģija, otrā jonizācijas enerģija un tā tālāk atkarībā no izvadīto elektronu skaita. Tas radīs katjonus ar +1, +2, +3 lādiņiem un tā tālāk. Mazos atomos atoma rādiuss ir mazs. Tāpēc elektrostatiskie pievilkšanas spēki starp elektronu un neitronu ir daudz lielāki, salīdzinot ar atomu ar lielāku atoma rādiusu. Tas palielina neliela atoma jonizācijas enerģiju. Kad elektrons atrodas tuvāk kodolam, palielinās jonizācijas enerģija. Tādējādi (n+1) jonizācijas enerģija vienmēr ir lielāka par nth jonizācijas enerģiju. Turklāt, salīdzinot divas dažādu atomu 1. jonizācijas enerģijas, tās arī atšķiras. Piemēram, nātrija pirmā jonizācijas enerģija (496 kJ/mol) ir daudz zemāka nekā hlora pirmās jonizācijas enerģija (1256 kJ/mol). Noņemot vienu elektronu, nātrijs var iegūt cēlgāzes konfigurāciju; līdz ar to tas viegli noņem elektronu. Un arī nātrija atomu attālums ir mazāks nekā hlorā, kas pazemina jonizācijas enerģiju. Tātad jonizācijas enerģija palielinās no kreisās puses uz labo rindā un no apakšas uz augšu periodiskās tabulas kolonnā (tas ir apgriezts atomu izmēra pieaugumam periodiskajā tabulā). Noņemot elektronus, ir daži gadījumi, kad atomi iegūst stabilas elektronu konfigurācijas. Šajā brīdī jonizācijas enerģijai ir tendence palielināties.
Electron Affinity
Elektronu afinitāte ir enerģijas daudzums, kas izdalās, pievienojot elektronu neitrālam atomam, veidojot negatīvu jonu. Šīs izmaiņas notiek tikai daži periodiskās tabulas atomi. Cēlgāzes un daži sārmzemju metāli neveicina elektronu pievienošanu, tāpēc tiem nav noteiktas elektronu afinitātes enerģijas. Bet p bloka elementiem patīk uzņemt elektronus, lai iegūtu stabilu elektronu konfigurāciju. Periodiskajā tabulā ir daži modeļi attiecībā uz elektronu afinitāti. Palielinoties atoma rādiusam, elektronu afinitāte samazinās. Periodiskajā tabulā pāri rindai (no kreisās uz labo) atomu rādiuss samazinās, tāpēc elektronu afinitāte palielinās. Piemēram, hloram ir lielāka elektronu negatīvība nekā sēram vai fosforam.
Kāda ir atšķirība starp jonizācijas enerģiju un elektronu afinitāti?
• Jonizācijas enerģija ir enerģijas daudzums, kas nepieciešams elektrona noņemšanai no neitrāla atoma. Elektronu afinitāte ir enerģijas daudzums, kas izdalās, kad atomam pievieno elektronu.
• Jonizācijas enerģija ir saistīta ar katjonu veidošanu no neitrāliem atomiem, un elektronu afinitāte ir saistīta ar anjonu veidošanos.
