Page 28 - g lyk

Μεθοδολογία Ασκήσεων σε Ενέργεια Ιοντισµού
Α. Ασκήσεις µε πρώτη ενέργεια ιοντισµού Ε i1 (Α58,Α59)
Το πρόβληµα: ∆ίνονται δύο στοιχεία µε γνωστά Ζ και ζητείται να καθοριστεί ποιο θα
έχει µικρότερη (ή µεγαλύτερη) ενέργεια πρώτου ιοντισµού (και να εξηγήσουµε γιατί).
Εφαρµόζω την παρακάτω διαδικασία: 1) γράφω και για τα δύο στοιχεία τη σειρά
δόµησης aufbau.2) ελέγχω αν ανήκουν σε ίδια οµάδα ή σε ίδια περίοδο:
2α) αν ανήκουν σε ίδια οµάδα, τη µικρότερη ενέργεια ιοντισµού έχει το
στοιχείο που ανήκει σε µεγαλύτερη περίοδο (έχει µεγαλύτερο κύριο κβαντικό n)
2β) αν ανήκουν στην ίδια περίοδο (και σε µία από τις οκτώ κύριες οµάδες),
χρησιµοποιώ την παρακάτω σειρά µε βάση τον ‘’λήγοντα’’ της δόµησης aufbau,
(όπου > σηµαίνει µεγαλύτερο Ε i1) :
1
1
5
6
2
4
2
3
p >p >p >p >p >s >p >s , δηλαδή VIIIA>VIIA>VA>VIA>IVA>IIA>IIIA>IA
ΠΑΡΑ∆ΕΊΓΜΑ 1 (περίπτωση 2α)
Να συγκρίνετε την πρώτη ενέργεια ιοντισµού για τα στοιχεία 7Α και 33Β.
2
3
2
7 Α =1s 2s 2p , άρα δεύτερη περίοδο και VA οµάδα και
6
2
6
2
2
10
3
2
33 Β =1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p , άρα τέταρτη περίοδο και VA οµάδα
Μικρή περίοδος σηµαίνει µεγάλη ενέργεια ιοντισµού και E i1(A)>E i1(B)
ΠΑΡΑ∆ΕΊΓΜΑ 2 (περίπτωση 2β)
Να συγκρίνετε την πρώτη ενέργεια ιοντισµού για τα στοιχεία 34Α και 35Β.
2
2
6
4
6
10
2
2
34 Α =1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p , άρα τέταρτη περίοδο και VΙA οµάδα και
10
2
5
6
2
2
2
6
35 Β =1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p , άρα τέταρτη περίοδο και VΙΙA οµάδα
VIIIA>VIIA>VA>VIA>IVA>IIA>IIIA>IA , άρα E i1(Β)>E i1(Α)
Παρατηρήστε ότι ισχύει εδώ ο κανόνας
ΠΑΡΑ∆ΕΊΓΜΑ 3 (περίπτωση 2β)
Να συγκρίνετε την πρώτη ενέργεια ιοντισµού για τα στοιχεία 33Α και 34Β.
2 2 6 2 6 2 10 3
33 Α =1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p , άρα τέταρτη περίοδο και VA οµάδα και
2 2 6 2 6 2 10 4
34 Β =1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p , άρα τέταρτη περίοδο και VΙA οµάδα
VIIIA>VIIA>VA>VIA>IVA>IIA>IIIA>IA , άρα E i1(Α)>E i1(Β)
ΠΡΟΣΟΧΗ. Παρατηρήστε ότι ∆ΕΝ ισχύει εδώ ο κανόνας
Παρατηρήσεις.
1) Μικρή ενέργεια ιοντισµού έχει θεωρητικά ένα στοιχείο που θα έχει α) µεγάλη
ατοµική ακτίνα, β) µικρό πυρηνικό φορτίο και γ) πολλά ενδιάµεσα ηλεκτρόνια. Αυτή
η λογική είναι θεωρητική και δε βοηθάει στα παραπάνω είδη ασκήσεων. (θεωρία
δραστικού πυρηνικού φορτίου Ζ eff)
2
2 6
3
2) Είναι φανερό ότι λήγοντες p και s είναι σταθερές δοµές (όπως άλλωστε και η s p
των ευγενών αερίων) και ακυρώνουν τη λογική του κανόνα µεταβολής:
η η
3) Για στοιχεία σε µεγαλύτερη περίοδο (4 ,5 ,κτλ) ο κανόνας γενικεύεται αλλά
2
3
1
5
4
5
10
2
1
6
ξεφεύγουµε εκτός ύλης π.χ. p >p >p >p >p >[d >.…>d >…d ]>s >p >s 1
4) Περιµένουµε συµπερασµατικά να εµφανίζονται περιοδικά τοπικά ελάχιστα στις
οµάδες ΙΑ & ΙΙΙΑ. Αντίθετα περιµένουµε τοπικά µέγιστα σε VIIIA, VΑ & IIA.