Perché l'energia di ionizzazione aumenta in un periodo: spiegazioni dettagliate

Questo articolo risponde alla domanda perché l'energia di ionizzazione aumenta in un periodo? Studieremo prima le basi della tavola periodica.

Quindi porta la nostra discussione sulle tendenze seguite dall'energia di ionizzazione di diversi elementi nella tavola periodica. È importante conoscere prima il significato dell'energia di ionizzazione, quindi discuteremo dell'energia di ionizzazione e poi continueremo con la nostra discussione.

Cos'è l'energia di ionizzazione?

Se vogliamo rimuovere un elettrone da un atomo, è logico rimuovere l'elettrone più impacchettato di quell'atomo.

Ionizzazione energia è il nome dato a questa energia che è necessaria per rimuovere l'elettrone impacchettato in modo lasco. Senza questa energia, non saremo in grado di rimuovere l'elettrone dall'influenza della forza di attrazione nucleare.

Immagine crediti: Doppio diesis, Primi blocchi energetici di ionizzazione, CC BY-SA 4.0

Cos'è la tavola periodica?

La tavola periodica è una tavola che rappresenta i diversi elementi chimici presenti sulla Terra. A questi elementi viene assegnato un numero atomico specifico e sono quindi disposti in ordine crescente di numero atomico.

La tavola periodica contiene molte divisioni. Queste divisioni sono chiamate blocchi. Con tutte le righe chiamate come punto e tutte le colonne chiamate come gruppi. Studieremo le tendenze dell'energia di ionizzazione sia nei periodi che nei gruppi.

Cos'è il numero atomico?

Il numero atomico è considerato come l'impronta digitale dell'elemento chimico. È semplicemente il numero totale di protoni presenti all'interno dell'atomo.

Il numero di protoni per ogni elemento chimico è unico, quindi è considerato l'impronta digitale di quel particolare elemento chimico. La disposizione degli elementi chimici nella tavola periodica avviene in valori crescenti di numeri atomici.

Che cos'è un periodo?

Un punto è semplicemente una riga nella tavola periodica. La disposizione orizzontale degli elementi chimici nella tavola periodica è definita come periodo.

Il numero atomico aumenta di 1 mentre avanziamo in un periodo. L'ultimo elemento di qualsiasi periodo è un gas nobile. I gas nobili non hanno elettroni liberi che ruotano attorno al nucleo. I gas nobili sono considerati gli elementi più stabili nella tavola periodica.

Che cos'è un gruppo?

Come discusso in precedenza, le righe della tavola periodica sono chiamate punto. Allo stesso modo, le colonne sono chiamate come gruppi.

Qui mentre scendiamo nel gruppo, il numero atomico aumenta ma non di 1. Questi gruppi dividono i metalli dai non metalli e dai gas nobili e dai metalli alcalini. Anche i gruppi seguono una tendenza per diverse proprietà. Ne discuteremo nelle sezioni successive di questo articolo.

Andamenti periodici

Diverse proprietà seguono tendenze diverse mentre ci spostiamo da sinistra a destra in un punto. Ci sono anche alcune eccezioni che non si adattano alla tendenza.

Discuteremo delle diverse tendenze in un periodo nella sezione riportata di seguito-

• Raggio atomico– Il raggio atomico o la dimensione di un atomo generalmente diminuisce mentre ci muoviamo attraverso un periodo da sinistra a destra. Ciò è dovuto al fatto che l'entità della carica nucleare è la stessa, ma il numero di elettroni continua ad aumentare nel guscio.
• Energia di ionizzazione- L'energia di ionizzazione dipende dal raggio atomico. Man mano che il raggio diminuisce in un periodo, l'energia di ionizzazione continua ad aumentare mentre ci muoviamo attraverso un periodo. È massimo per i gas nobel.
• Affinità elettorali– Questa proprietà è esattamente opposta all'energia di ionizzazione. L'energia viene rilasciata quando un elettrone viene inserito in un atomo, il che significa che viene aggiunto a un atomo. L'affinità elettronica aumenterà mentre ci si sposta verso destra nella tavola periodica.
• Elettronegatività – Questa proprietà aumenta il suo valore quando ci spostiamo verso destra nel periodo. Metallicità: i metalli si trovano sul lato sinistro della tavola periodica e i non metalli si trovano sul lato destro della tavola periodica. Possiamo concludere che il valore della metallicità diminuisce quando ci spostiamo verso destra in un periodo.

Tendenze di gruppo

Una colonna della tavola periodica è chiamata gruppo. Le proprietà esibite da questi elementi seguono tendenze diverse lungo il gruppo. Discuteremo di queste tendenze nella sezione riportata di seguito-

• Raggio atomico- Man mano che scendiamo nel gruppo, viene aggiunta una shell extra negli elementi. Possiamo dire che a causa dell'aggiunta di un guscio extra, il raggio atomico aumenta man mano che scendiamo lungo il gruppo.
• Energia di ionizzazione – Il valore minimo di energia richiesto per estrarre un elettrone dall'influenza del nucleo è chiamato energia di ionizzazione. All'aumentare del raggio atomico mentre ci muoviamo verso il basso nel gruppo, l'influenza del nucleo diminuisce sull'elettrone e quindi diventa più facile rimuovere l'elettrone. Quindi possiamo concludere che il valore dell'energia di ionizzazione diminuisce man mano che scendiamo lungo il gruppo.
• Affinità elettronica– Il suo significato è esattamente opposto a quello di energia di ionizzazione. L'atomo rilascerà energia se un elettrone viene strappato da esso o inserito in esso. Simile alla tendenza dell'energia di ionizzazione, l'affinità elettronica diminuisce mentre si sposta verso il basso in un gruppo.
• Elettronegatività– Mentre si va verso il fondo del gruppo, l'elettronegatività continua a diminuire.
• Metallicità: la metallicità può essere paragonata alla tendenza di un atomo a perdere elettroni. La metallicità aumenta andando verso il fondo del gruppo nella tavola periodica.

Perché l'energia di ionizzazione aumenta durante un periodo?

Venendo alla domanda più importante in questo articolo, ecco perché l'energia di ionizzazione aumenta in un periodo? La risposta è già stata discussa nelle sezioni precedenti, ma la discuteremo di nuovo.

Il raggio atomico è un fattore decisivo dietro l'energia richiesta per rimuovere l'elettrone impacchettato in modo lasco. Questo perché più piccolo è il raggio, più vicino sarà l'elettrone al nucleo. Quindi maggiore sarà la forza di attrazione del nucleo verso l'elettrone. Quindi le energie di ionizzazione dell'idrogeno sono basse e continuano ad aumentare mentre ci muoviamo verso destra nel periodo. Solo l'ossigeno ha un'eccezione perché forma coppie di elettroni, a causa delle forze repulsive, l'elettrone viene facilmente rimosso.

Perché la seconda energia di ionizzazione è maggiore della prima energia di ionizzazione?

Il nome stesso suggerisce che la prima energia di ionizzazione è correlata al primo elettrone. È l'energia necessaria per strappare il primo elettrone dall'atomo.

Allo stesso modo la seconda energia di ionizzazione viene utilizzata per rimuovere il secondo elettrone dall'atomo già deficitario di elettroni. L'influenza del nucleo sull'elettrone aumenta man mano che scaviamo più a fondo nell'atomo. Quindi diventa difficile rimuovere quell'elettrone dall'influenza del nucleo giustificando così il fatto che la seconda energia di ionizzazione è più della prima energia di ionizzazione.