Wie wirkt sich die Ordnungszahl auf die Ionisierungsenergie aus?

Das Muster ist komplex und muss aufgeschlüsselt werden, um seine Einflussfaktoren zu berücksichtigen. Hier ist ein Diagramm der ersten Ionisierungsenergie von Atomen vs. Ordnungszahl:

Erstens nimmt die Ionisierungsenergie über einen Zeitraum im Allgemeinen zu. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das zu entfernende Außenhüllen-Elektron im Verlauf der Periode stärker vom Kern angezogen wird, sodass mehr Energie erforderlich ist, um ihn zu entfernen. Diese stärkere Anziehung ergibt sich aus der zunehmenden Anzahl von Protonen im Kern, was auch dazu führt, dass sich die Elektronen der äußeren Hülle dem Kern zunehmend nähern. Die Abschirmung von gefüllten Innenschalen bleibt über einen Zeitraum gleich.

Zweitens, wenn wir das Ende einer Periode erreichen und das erste Element in der nächsten Periode nach unten ionisieren, sehen wir eine starke Abnahme der Ionisierungsenergie. Dies ist darauf zurückzuführen, dass es eine weitere Elektronenschale gibt, sodass die äußere Schale weiter vom Kern entfernt ist und trotz des zusätzlichen Protons im Kern eine stärkere Abschirmung von gefüllten inneren Schalen erfährt.

Schließlich sehen wir innerhalb des allgemein zunehmenden Trends über einen Zeitraum hinweg einen geringen Rückgang der Ionisierungsenergie, wenn wir vom Elektron, das aus einer S-Unterschale (Gruppe 2) entfernt wird, zum Elektron, das aus einer P-Unterschale (Gruppe 3) entfernt wird. Die Energie der p-Unterschale ist geringfügig höher, sodass weniger Energie erforderlich ist, um das Elektron zu entfernen.

Ein ähnlicher Abfall der Ionisierungsenergie tritt auch zwischen Periode 5 und Periode 6 auf. In der Periode 5 ist jedes der Orbitale in der p-Subshell einzeln gefüllt. In der Periode 6 wird das Elektron aus einem doppelt gefüllten Orbital entfernt, und die Abstoßung zwischen den beiden Elektronen im Orbital macht es etwas einfacher, eines davon zu entfernen.