Ionizační potenciál: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
Glrx (diskuse | příspěvky)
cs.SVG
Doplnění textu a modrých odkazů
značky: {{Překlad}} s odrážkou editace z Vizuálního editoru
Řádek 1:
[[Soubor:First Ionization Energy.svg|náhled|upright=2.0|IonizačníGraf potenciálzávislosti Ionizačního potenciálu na atomovém čísle|471x471pixelů]]
'''Ionizační potenciál''' nebo ('''ionizační energie)''' [[atomAtom|atomu]]u nebo [[Molekula|molekuly]] je [[energie]] potřebná k odtržení jednoho [[elektronElektron|elektronu]]u z izolovaného, [[plynPlyn|plynného]]ného atomu nebo [[ionIon|iontu]]tu. Obecněji, ''n-tá'' ionizační energie je energie potřebná k odtržení ''n-tého'' elektronu po odtržení ''n-1'' elektronů. Tato [[veličina]] vyjadřuje snahu atomu nebo iontu udržet si elektron, tzn.tedy „sílu“ jakou je elektron vázán v [[Elektronový obal|elektronovém obalu]]. Větší ionizační energie znamená obtížnější odtržení elektronu z atomu.
 
Dodáním ionizační energie atomu se odtrhne jeden nebo postupně více elektronů a vznikne kladně nabitý kation.
== Hodnoty a trendy ==
Obecně, hodnota ionizačního potenciálu klesá ve [[Skupina (chemie)|skupině]] [[Periodická tabulka|periodické tabulky]] a vzrůstá zleva doprava v rámci jedné periody. Nárůst ionizačních energií je značný u sousedících prvků. Ještě výraznější je v případě, kdy dojde k zaplnění [[Atomový orbital|atomového orbitalu]]. To je způsobeno tím, že po odstranění všech elektronů z orbitalu musíme další elektrony brát z orbitalu, který je blíž k [[Atomové jádro|jádru]]. Na elektrony blízko jádra působí větší elektrostatická síla, proto je jejich odtržení energeticky náročnější.
 
Jednotkou ionizační energie je nejčastěji kJ/mol nebo i jiné jednotky.
{| cellpadding="4"
 
|+''Ionizační energie v [[Joule|kJ]]/[[mol (jednotka)|mol]]''
== Definice a výpočet ==
Ionizační energie E<sub>i</sub> je minimální energie potřebná k odtržení elektronu od atomu (X) v základním stavu v plynné fázi (g).
 
X(g) + E<sub>i1</sub> ® X<sup>+</sup> + e<sup>-</sup>
 
Energie potřebná k odtržení dalších elektronů od atomu se postupně zvyšuje. Například druhá ionizace odpovídá reakci:
 
X<sup>+</sup>(g) + E<sub>i2</sub> ® X<sup>2+</sup> + e<sup>-</sup> 
 
Kde E<sub>i2</sub> je větší než E<sub>i1.</sub> Obecně tedy platí, že ''n-tá'' ionizační energie je energie potřebná k odtržení ''n-tého'' elektronu po odtržení ''n-1'' elektronů. Největší nárůst ionizační energie nastává u stabilních konfigurací blízkých vzácným plynům.
 
== Ionizační energie a periodická tabulka ==
Hodnota ionizační energie klesá ve [[Skupina (chemie)|skupině]] [[Periodická tabulka|periodické tabulky]] a vzrůstá zleva doprava v rámci jedné periody. Nejvýraznější nárůst ionizační energie je v případě, kdy dojde k odtržení elektronu ze zaplněného [[Atomový orbital|atomového orbitalu]] blíž k jádru. To je způsobeno tím, že po odstranění všech elektronů z vnějšího orbitalu přichází na řadu elektron z orbitalu, který je blíž k [[Atomové jádro|jádru]]. Jeho odtržení je energeticky náročnější, neboť blízko jádra působí na elektrony větší [[Elektrická síla|elektrostatická síla]]. V tabulce jsou uvedeny ionizační energie několika prvků pro první až sedmý odtržený elektron.
{| class="wikitable"
| colspan="8" |''Ionizační energie v [[Joule|kJ]]/[[Mol (jednotka)|mol]]''
|-
! |'''Prvek'''
! |'''První'''
! |'''Druhý'''
! |'''Třetí'''
! |'''Čtvrtý'''
! |'''Pátý'''
! |'''Šestý'''
! |'''Sedmý'''
|-
|- align="right"
! align="center" | [[Sodík|'''Na''']]
| 496
| 4&nbsp; 560
|
|- align="right"
|
! align="center" | [[Hořčík|Mg]]
|
| 738
|
| 1&nbsp;450
|
| 7&nbsp;730
|-
|- align="right"
|[[Hořčík|'''Mg''']]
! align="center" | [[Hliník|Al]]
|738
| 577
|1 450
| 1&nbsp;816
|7 730
| 2&nbsp;881
|
| 11&nbsp;600
|
|- align="right"
|
! align="center" | [[Křemík|Si]]
|
| 786
|-
| 1&nbsp;577
|[[Hliník|'''Al''']]
| 3&nbsp;228
|577
| 4&nbsp;354
|1 816
| 16&nbsp;100
|2 881
|- align="right"
|11 600
! align="center" | [[Fosfor|P]]
|
| 1&nbsp;060
|
| 1&nbsp;890
|
| 2&nbsp;905
|-
| 4&nbsp;950
|[[Křemík|'''Si''']]
| 6&nbsp;270
|786
| 21&nbsp;200
|1 577
|- align="right"
|3 228
! align="center" | [[Síra|S]]
|4 999,6354
|16 100
| 2&nbsp;260
|
| 3&nbsp;375
|
| 4&nbsp;565
|-
| 6&nbsp;950
|[[Fosfor|'''P''']]
| 8&nbsp;490
|1 060
| 27&nbsp;107
|1 890
|- align="right"
|2 905
! align="center" | [[Chlor|Cl]]
|4 950
| 1&nbsp;256
|6 270
| 2&nbsp;295
|21 200
| 3&nbsp;850
|
| 5&nbsp;160
|-
| 6&nbsp;560
|[[Síra|'''S''']]
| 9&nbsp;360
|999,6
| 11&nbsp;000
|2 260
|- align="right"
|3 375
! align="center" | [[Argon|Ar]]
|4 565
| 1&nbsp;520
|6 950
| 2&nbsp;665
|8 490
| 3&nbsp;945
|27 107
| 5&nbsp;770
|-
| 7&nbsp;230
|[[Chlor|'''Cl''']]
| 8&nbsp;780
|1 256
| 12&nbsp;000
|2 295
|3 850
|5 160
|6 560
|9 360
|11 000
|-
|[[Argon|'''Ar''']]
|1 520
|2 665
|3 945
|5 770
|7 230
|8 780
|12 000
|}
Hodnotu ionizačního potenciálu se mění podle toho, zda je elektron ve valenční slupce nebo v slupce blíže jádru. První elektron jde odtrhnout velmi snadno, protože vzniklý ion získá konfiguraci příslušného [[Vzácné plyny|vzácného plynu]]. Odtržení druhého elektronu je již energeticky velmi náročné, protože vzniklá elektronová konfigurace je energeticky méně výhodná.
 
Pokud například pro odtržení prvního elektronu od atomu je třeba ionizační energie 1500 kJ/mol, pro druhý elektron již 5000 kJ/mol a pro třetí 6000 kJ/mol, bude to atom, který ve  [[Valenční elektron|valenční slupce]] obsahuje pouze jeden elektron. Jedná se tedy o [[Alkalické kovy|alkalický kov]].
 
== Ionizační energie a elektronová afinita ==
Hlavní rozdíl mezi ionizační energií a [[Elektronová afinita|elektronovou afinitou]] je ten, že ionizační energie udává množství energie potřebné k odtržení elektronu od atomu a elektronová afinita udává množství energie uvolněné při získání elektronu atomem. Vyšší elektronovou afinitu mají atomy, jejichž [[Valenční elektron|elektronová valenční vrstva]] je zaplněna téměř jako valenční vrstva [[Vzácné plyny|vzácného plynu]] ([[oktetové pravidlo]]).
 
== Ionizační energie a elektronegativita ==
[[Elektronegativita]] je míra schopnosti atomu přijímat nebo ztrácet elektrony. Rovná se průměru ionizační energie a elektronové afinity.  Například [[lithium]] má velmi nízkou ionizační energii i elektronovou afinitu, zatímco [[chlor]] má obě tyto hodnoty vysoké. Elektronegativita Cl bude tudíž vysoká a elektronegativita Li nízká.
 
Rozdíl elektronegativit dvou prvků poskytuje představu o charakteru [[Chemická vazba|chemické vazby]] mezi nimi. Ty podle velikosti elektronegativity dělíme na:
 
* [[Iontová vazba]] - vzniká, pokud je rozdíl elektronegativit větší než 2
Hodnotu ionizačního potenciálu lze použít i k určení počtu elektronů ve valenční slupce. Např., pokud odtržení jednoho elektronu vyžaduje 1500&nbsp;kJ/mol, druhý elektron vyžaduje 5000&nbsp;kJ/mol a třetí 6000&nbsp;kJ/mol, můžeme usoudit, že atom obsahuje ve valenční slupce jeden elektron, tzn. jedná se o [[Alkalické kovy|alkalický kov]]. První elektron jde odtrhnout velmi snadno, protože vzniklý ion získá konfiguraci příslušného [[Vzácné plyny|vzácného plynu]]. Odtržení druhého elektronu je již energeticky velmi náročné, protože vzniklá elektronová konfigurace je energeticky méně výhodná.
* [[Kovalentní vazba]] - vzniká, pokud je rozdíl elektronegativit menší než 1
* [[Kovalentní vazba|Polární vazba]] - vzniká, pokud je rozdíl elektronegativit mezi hodnotami 1 a 2, vazba je přechodem mezi vazbou kovalentní a iontovou.
 
== Související články ==
Řádek 85 ⟶ 127:
* Klikorka J., Hájek B., Votinský J., Obecná a anorganická chemie, 2. vydání, Praha 1989
 
* {{Překlad|en|Ionization potential|140751290}}
{{Pahýl}}
{{Autoritní data}}