Wie ist die Reihenfolge der zweiten Ionisierungsenergien für Elemente in der zweiten Reihe des Periodensystems?

Antworten:

WARNUNG! Lange Antwort! Die Reihenfolge ist #"Be < C < B < N < F < O < Ne < Li"#.

Erläuterung:

Die zweite Ionisierungsenergie (#"IE"_2#) ist die Energie, die benötigt wird, um ein Elektron aus einem 1 + -Kation im gasförmigen Zustand zu entfernen.

#"X"^"+""(g)" → "X"^"2-""(g)" + "e"^"-"#

Genau wie die erste Ionisierungsenergie, #"IE"_2# ist abhängig von der Größe, der effektiven Kernladung und Elektronenkonfiguration.

Wir würden erwarten, dass die zweite Ionisierungsenergie von links nach rechts zunimmt, wenn die Ionengröße abnimmt.

In der folgenden Tabelle sind die Elektronenkonfigurationen der beteiligten Ionen aufgeführt.

#bb("Group"color(white)(m)"Element"color(white)(m)"Config"color(white)(m)"Ion"color(white)(m)"Config")#
#color(white)(mll)1 color(white)(mmmmll)"Li"color(white)(mmml)"2s"color(white)(mmml)"Li"^"+"color(white)(mm)"1s"^2"#
#color(white)(mll)2color(white)(mmmmll)"Be"color(white)(mmm)"2s"^2color(white)(mmm)"Be"^"+"color(white)(mll)"2s"#
#color(white)(m)13color(white)(mmmmm)"B"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"color(white)(mll)"B"^"+"color(white)(mml)"2s"^2#

#color(white)(m)14color(white)(mmmmm)"C"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"^2color(white)(ml)"C"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p#
#color(white)(m)15color(white)(mmmmm)"N"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"^3color(white)(ml)"N"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p"^2#
#color(white)(m)16color(white)(mmmmm)"O"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"^4color(white)(ml)"O"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p"^3#

#color(white)(m)17color(white)(mmmmm)"F"color(white)(mmmll)"2s"^2 "2p"^5color(white)(ml)"F"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p"^4#
#color(white)(m)18color(white)(mmmmm)"Ne"color(white)(mmm)"2s"^2 "2p"^6color(white)(ml)"Ne"^"+"color(white)(mll)"2s"^2 "2p"^5#

Und hier ist eine Darstellung der Ionisierungsenergien.

IE2

Wir bemerken drei Dinge:

  1. #"Li"# hat die höchste #"IE"_2#, denn um das zweite Elektron zu entfernen, müssen wir den Stall aufbrechen #"1s"^2# Edelgasschale.

  2. #"B"# hat eine größere #"IE"_2# als #"C"#. Dies liegt wahrscheinlich an der zusätzlichen Stabilität des #"s"^2# Unterschale in der #"B"^"+"# Ion.

  3. #"O"# hat eine größere #"IE"_2# als #"F"#dem „Vermischten Geschmack“. Seine #"F"^"+"# Ion hat eine #"p"^4# Konfiguration, bei der elektronische Abstoßungen die Energie erhöhen und die #"IE"_2#.

Somit ist die Reihenfolge der zweiten Ionisierungsenergien

#"Be < C < B < N < F < O < Ne < Li"#.

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