Ключевое различие между электроотрицательностью и энергией ионизации заключается в том, что электроотрицательность объясняет притяжение электронов, в то время как энергия ионизации относится к удалению электронов из атома.
Атомы являются строительными блоками всех существующих веществ. Они настолько малы, что мы даже не можем наблюдать их невооруженным глазом. Атом состоит из ядра, в котором есть протоны и нейтроны. В дополнение к нейтронам и позитронам в ядре есть другие мелкие субатомные частицы, а вокруг ядра по орбиталям вращаются электроны. Из-за присутствия протонов атомные ядра имеют положительный заряд. Электроны во внешней сфере имеют отрицательный заряд. Следовательно, силы притяжения между положительным и отрицательным зарядами атома поддерживают его структуру.
Что такое электроотрицательность?
Электроотрицательность – это тенденция атома притягивать к себе электроны в связи. Другими словами, это показывает притяжение атома к электронам. Мы обычно используем шкалу Полинга для обозначения электроотрицательности элементов.
В периодической таблице электроотрицательность изменяется по определенной схеме. Слева направо по периоду электроотрицательность увеличивается, а сверху вниз по группе электроотрицательность уменьшается. Следовательно, фтор является наиболее электроотрицательным элементом со значением 4,0 по шкале Полинга. Элементы первой и второй групп имеют меньшую электроотрицательность; таким образом, они имеют тенденцию образовывать положительные ионы, отдавая электроны. Поскольку элементы групп 5, 6, 7 имеют более высокое значение электроотрицательности, они любят принимать электроны от отрицательных ионов и от них.
Рисунок 01: Электроотрицательность по шкале Полинга
Электроотрицательность также важна для определения природы связей. Если два атома в связи не имеют разницы в электроотрицательности, то образуется чистая ковалентная связь. Более того, если разница в электроотрицательности между ними велика, результатом будет ионная связь. Если есть небольшая разница, образуется полярная ковалентная связь.
Что такое энергия ионизации?
Энергия ионизации – это энергия, которую надо сообщить нейтральному атому, чтобы оторвать от него электрон. Удаление электрона означает удаление его на бесконечное расстояние от вида, чтобы между электроном и ядром не было сил притяжения (полное удаление).
Энергии ионизации можно назвать первой энергией ионизации, второй энергией ионизации и так далее, в зависимости от количества электронов, удаленных из атома. В то же время при этом образуются катионы с зарядом +1, +2, +3 и т. д.
Рисунок 1: Тренды энергии ионизации для первой ионизации в каждом периоде Периодической таблицы
У малых атомов атомный радиус мал. Следовательно, силы электростатического притяжения между электроном и нейтроном намного выше по сравнению с атомом с большим атомным радиусом. Это увеличивает энергию ионизации маленького атома. Чем ближе электрон к ядру, тем больше энергия ионизации.
Более того, энергии первой ионизации разных атомов также различаются. Например, энергия первой ионизации натрия (496 кДж/моль) значительно ниже энергии первой ионизации хлора (1256 кДж/моль). Это потому, что, удалив один электрон, натрий может получить конфигурацию благородного газа; следовательно, он легко удаляет электрон. Кроме того, атомное расстояние в натрии меньше, чем в хлоре, что снижает энергию ионизации. Следовательно, энергия ионизации увеличивается слева направо в строке и снизу вверх в столбце таблицы Менделеева (это обратное увеличение размера атома в таблице Менделеева). При удалении электронов в некоторых случаях атомы приобретают стабильные электронные конфигурации. В этот момент энергия ионизации стремится к более высокому значению.
Разница между электроотрицательностью и энергией ионизации?
Электроотрицательность - это тенденция атома притягивать к себе электроны в связи, в то время как энергия ионизации - это энергия, необходимая нейтральному атому для отрыва от него электрона. Таким образом, ключевое различие между электроотрицательностью и энергией ионизации заключается в том, что электроотрицательность объясняет притяжение электронов, тогда как энергия ионизации относится к удалению электронов из атома.
Более того, существует еще одно существенное различие между электроотрицательностью и энергией ионизации, основанное на их тенденциях в периодической таблице элементов. Электроотрицательность увеличивается слева направо по периоду и уменьшается сверху вниз по группе. Принимая во внимание, что энергия ионизации увеличивается слева направо в строке и снизу вверх в столбце периодической таблицы. Однако иногда атомы приобретают стабильные электронные конфигурации, и, таким образом, энергия ионизации стремится к более высокому значению.
Резюме – Электроотрицательность и энергия ионизации
Термины электроотрицательность и энергия ионизации объясняют взаимодействие между атомными ядрами и электронами. Ключевое различие между электроотрицательностью и энергией ионизации заключается в том, что электроотрицательность объясняет притяжение электронов, тогда как энергия ионизации относится к удалению электронов из атома.
