S30 - S31 De eerste ionisatie-energie

Doel : Een idee geven van hoe de grootte van de eerste ionisatie-energie varieert als functie van de plaats in het periodiek systeem.

De kleurcode maakt het mogelijk om snel te visualiseren waar de grote verschillen in ionisatieenergie optreden.
De eerste ionisatie-energie is de energie die nodig is om 1 mol elektronen uit de buitenste schil te verwijderen van 1 mol atomen in de grondtoestand:

A(g) -> A+(g) + e-

met A(g) een atoom (in de gasfase) van een element.

 

De waarden worden uitgedrukt in MJ/mol.
In het algemeen daalt de eerste ionisatie-energie in een groep van boven naar onder. Ze stijgt in een periode van links naar rechts

Noteer de drie uitzonderingen:

  • de edelgassen, met ns2np6-configuratie (behalve He) die een hoge ionisatie-energie hebben.
  • de elementen Be, Mg, Zn, Cd en Hg met een gevuld s-orbitaal in de buitenste schil.
  • de elementen N, P en As met halfgevulde porbitalen in de buitenste schil.

Opmerking:
Hetzelfde zou men kunnen doen met de eerste elektronenaffiniteit. De elektronenaffiniteit is de energieverandering geassocieerd met het proces waarin een elektron toegevoegd wordt aan een atoom in de grondtoestand:

e- + A(g) -> A-(g)

Hier is de trend in het periodiek systeem moeilijker te herkennen (zie vorige uitzonderingen). Om die reden wordt deze dan ook achterwege gelaten.

Referenties:
1) C. E. Mortimer, Chemistry, Wadsworth Publishing Company, Belmont, California.