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Qual è l'ordine delle seconde energie di ionizzazione per gli elementi nella seconda fila della tavola periodica?

Risposta:

AVVERTIMENTO! Risposta lunga! L'ordine è #"Be < C < B < N < F < O < Ne < Li"#.

Spiegazione:

The seconda energia di ionizzazione (#"IE"_2#) è l'energia richiesta per rimuovere un elettrone da un catione 1+ nello stato gassoso.

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

Proprio come la prima energia di ionizzazione, #"IE"_2# è influenzato da dimensioni, carica nucleare efficace e configurazione elettronica.

Ci aspetteremmo che le seconde energie di ionizzazione aumentino da sinistra a destra quando diminuiscono le dimensioni ioniche.

Ecco una tabella che elenca le configurazioni elettroniche degli ioni coinvolti.

#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#

Ed ecco un diagramma delle energie di ionizzazione.

IE2

Notiamo tre cose:

  1. #"Li"# ha il più alto #"IE"_2#, perché per rimuovere il secondo elettrone dobbiamo rompere la stalla #"1s"^2# guscio di gas nobile.

  2. #"B"# ha un maggiore #"IE"_2# di #"C"#. Ciò è probabilmente dovuto alla stabilità aggiuntiva di #"s"^2# subshell in #"B"^"+"# ione.

  3. #"O"# ha un maggiore #"IE"_2# di #"F"#. #"F"^"+"# lo ione ha a #"p"^4# configurazione in cui le repulsioni elettroniche aumentano l'energia e diminuiscono il #"IE"_2#.

Quindi, l'ordine delle seconde energie di ionizzazione è

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

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