Quale elemento ha una terza energia di ionizzazione più alta, Al o Mg? Perché?

Una rapida occhiata in tavola periodica lo rivelerà alluminio, #"Al"# e magnesio, #"Mg"#, si trovano entrambi nel periodo 3.

Ora, supponendo che tu non abbia familiarità con tendenze periodiche nell'energia di ionizzazione, puoi determinare quale elemento avrà un valore superiore terza energia di ionizzazione dando un'occhiata ai loro rispettivi configurazioni di elettroni.

#"Mg: " 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2" "# and #" " "Al: " 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1#

Dai un'occhiata a questo fantastico diagramma che mostra le due configurazioni degli elettroni fianco a fianco

Come sapete, energia ionizzata è definito come energia necessario per rimuovere una mole di elettroni da una mole di atomi allo stato gassoso

#X_((g)) + color(blue)("energy") -> X_((g))^(+) + e^(-)#

Ora, la cosa importante da notare qui è che il magnesio ha due elettroni al suo livello di energia più esterno, entrambi situati nel 3s-orbitali.

D'altra parte, l'alluminio ha tre elettroni situato al suo livello più esterno di energia, uno situato in a 3p-orbitale e due nel 3s-orbitali.

The terza energia di ionizzazione è l'energia necessaria per rimuovere un terzo elettrone da un atomo.

#X_((g))^(2+) + color(blue)(3^"rd" "ionization energy") -> X_((g))^(3+) + e^(-)#

Nota che nel caso dell'alluminio, il terzo elettrone che rimuoveresti proviene dal terzo livello di energia, più specificamente dall'orbitale 3s.

Nel caso del magnesio, tuttavia, il terzo elettrone verrebbe dal secondo livello di energia, più specificamente da un orbitale 2p.

Poiché questo terzo elettrone si trova più vicino al nucleo per il magnesio che per l'alluminio, ci si può aspettare la terza energia di ionizzazione superiore nel caso del magnesio.

Non solo il terzo elettrone è più vicino al nucleo nel caso del magnesio, ma lo è schermato in modo efficiente dagli altri elettroni, anche dagli elettroni del nucleo.

Entrambi questi fattori contribuiscono al fatto che il nucleo ha una presa più forte su questo elettrone e quindi è necessaria più energia per rimuoverlo.