Skillnad mellan elektronaffinitet och ioniseringsenergi

Huvudskillnad - elektronaffinitet vs ioniseringsenergi

Elektroner är subatomära partiklar av atomer. Det finns många kemiska begrepp för att förklara beteendet hos elektroner. Elektronaffinitet och joniseringsenergi är två sådana begrepp inom kemi. Elektronaffinitet är den mängd energi som frigörs när en neutral atom eller molekyl erhåller en elektron. Elektronaffinitet kan också kallas elektronförstärkt enthalpi när meningen menas, men de är olika termer, eftersom elektronförstärkande enthalpi beskriver mängden energi som absorberas av omgivningen när en atom får en elektron. Ioniseringsenergi är å andra sidan den mängd energi som krävs för att avlägsna en elektron från en atom. Huvudskillnaden mellan elektronaffinitet och joniseringsenergi är det elektronaffinitet ger mängden energi som frigörs när en atom får en elektron medan joniseringsenergi är den mängd energi som krävs för att avlägsna en elektron från en atom.  

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är Electron Affinity
     - Definition, endoterma och exoterma reaktioner
2. Vad är ioniseringsenergi
     - Definition, första ionisering, andra ionisering
3. Vad är likheterna mellan elektronaffinitet och ioniseringsenergi
     - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan elektronaffinitet och ioniseringsenergi
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Atom, Elektron, Elektronaffinitet, Electron Gain Enthalpy, First Ionization Energy, Ioniseringsenergi, Andra Joniseringsenergi Energi

Vad är Electron Affinity

Elektronaffinitet är den mängd energi som frigörs när en neutral atom eller en molekyl (i gasfasen) får en elektron utifrån. Denna elektrontillägg orsakar bildandet av en negativt laddad kemisk art. Detta kan representeras av symboler enligt följande.

X + e-       → X-      +       energi

Tillsatsen av en elektron till en neutral atom eller en molekyl frigör energi. Detta kallas en exoterm reaktion. Denna reaktion resulterar i en negativ jon. Men om en annan elektron kommer att läggas till denna negativa jon, bör energi ges för att kunna fortsätta med den reaktionen. Detta beror på att den inkommande elektronen avstötas av de andra elektronerna. Detta fenomen kallas en endoterm reaktion.

Därför är de första elektronaffiniteterna negativa värden och de andra elektronaffinitetsvärdena för samma art är positiva värden.

Första elektronaffinitet: X(G)   +   e-        → X(G)-    

Andra elektronaffinitet: X (G)-    +   e-                → X (G)-2  

Elektronaffinitet visar periodisk variation i det periodiska tabellen. Detta beror på att den inkommande elektronen läggs till yttersta omgången av en atom. Elementen i det periodiska bordet är anordnade enligt den stigande ordningen av deras atomnummer. När atomnummeret ökar, ökar antalet elektroner de har i sina yttersta orbitaler.

Figur 1: Variation av elektronaffinitet längs en period med periodisk tabell

Generellt bör elektronaffinitet öka under perioden från vänster till höger eftersom antalet elektroner ökar över en period; Det är således svårt att lägga till en ny elektron. När experimentellt analyseras visar elektronaffinitetsvärdena ett zig-zag-mönster snarare än ett mönster som visar en gradvis ökning.

Vad är ioniseringsenergi

Ioniseringsenergi är den mängd energi som behövs av en gasformig atom för att avlägsna en elektron från dess yttersta omlopp. Detta kallas joniseringsenergin eftersom atomen får en positiv laddning efter avlägsnande av en elektron och blir en positivt laddad jon. Varje kemiskt element har ett specifikt joniseringsenergivärde eftersom atomer av ett element skiljer sig från atomer av ett annat element. Exempelvis beskriver de första och andra joniseringsenergierna den mängd energi som krävs av en atom för avlägsnande av en elektron respektive en annan elektron.

Första ioniseringsenergi

Första joniseringsenergin är den mängd energi som krävs av en gasformig, neutral atom för att avlägsna dess yttersta elektron. Denna yttersta elektron ligger i den yttersta omloppet av en atom. Därför har denna elektron den högsta energin bland andra elektroner av den atomen. Följaktligen är den första joniseringsenergin den energi som krävs för att ladda den högsta energinelektronen från en atom. Denna reaktion är i huvudsak en endoterm reaktion.

Detta koncept är förknippat med en neutral laddad atom eftersom neutrala laddade atomer endast består av det ursprungliga antalet elektroner som elementet ska bestå av. Den energi som krävs för detta ändamål beror dock på typen av element. Om alla elektroner är parade i en atom krävs det en högre energi. Om det finns en opparad elektron, kräver den en lägre energi. Värdet beror dock också på några andra fakta. Om exempelvis atomradiusen är hög krävs en låg mängd energi eftersom den yttersta elektronen ligger långt ifrån kärnan. Då är attraktionskraften mellan denna elektron och kärnan låg. Därför kan den lätt avlägsnas. Men om atomradiusen är låg, så är elektronen mycket lockad mot kärnan och det är svårt att ta bort elektronen från atomen.

Figur 2: Mönster av varierande första ioniserande energier av vissa kemiska element

Andra ioniseringsenergin

Andra joniseringsenergin kan definieras som den mängd energi som krävs för att avlägsna en yttersta elektron från en gasformig, positivt laddad atom. Avlägsnande av en elektron från en neutral laddad atom resulterar i en positiv laddning. Detta beror på att det inte finns tillräckligt med elektroner för att neutralisera kärnans positiva laddning. Att ta bort en annan elektron från denna positivt laddade atom kräver mycket hög energi. Denna mängd energi kallas den andra joniseringsenergin.

Andra joniseringsenergin är alltid ett högre värde än den första joniseringsenergin eftersom det är mycket svårt att avlägsna en elektron från en positivt laddad atom än från en neutral laddad atom; detta beror på att resten av elektronerna är mycket attraherade av kärnan efter att ha avlägsnat en elektron från en neutral atom.

Likheter mellan elektronaffinitet och ioniseringsenergi

  • Båda är energirelaterade termer.
  • Värdet av både elektronaffinitet och joniseringsenergi beror på elektronkonfigurationen hos den utsatta atomen.
  • Båda visar ett mönster i det periodiska bordet.

Skillnad mellan elektronaffinitet och ioniseringsenergi

Definition

Elektronaffinitet: Elektronaffinitet är den mängd energi som frigörs när en neutral atom eller molekyl (i gasfasen) får en elektron från utsidan.

Joniseringsenergi: Ioniseringsenergi är den mängd energi som behövs av en gasformig atom för att avlägsna en elektron från dess yttersta omlopp.

Energi

Elektronaffinitet: Elektronaffinitet beskriver frisläppandet av energi till omgivningen.

Joniseringsenergi: Ioniseringsenergi beskriver absorptionen av energi från utsidan.

Electron Energy

Elektronaffinitet: Elektronaffinitet används för att beskriva elektronförstärkning.

Joniseringsenergi: Ioniseringsenergi används för att beskriva elektronavlägsnande.

Slutsats

Elektronaffinitet och joniseringsenergi är två kemiska termer som används för att beskriva beteendet hos elektroner och atom kvantitativt. Huvudskillnaden mellan elektronaffinitet och joniseringsenergi är att elektronaffinitet ger mängden energi som frigörs när en atom får en elektron medan joniseringsenergi är den mängd energi som krävs för att avlägsna en elektron från en atom. 

Referens:

1. "Elektronaffinitet." Kemi LibreTexts, Libretexts, 14 Nov. 2017, Tillgänglig här.
2. Elektronaffär, Chem Guide, Tillgänglig här.
3. Helmenstine, Anne Marie. "Ionisering Energy Definition and Trend." ThoughtCo, 10 februari, 2017, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Elektronens affiniteter av elementen" Av Sandbh - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "First Ionization Energy" Av Sponk (PNG-fil) Glrx (SVG-fil) Wylve (zh-Hans, zh-Hant) Palosirkka (fi) Michel Djerzinski (vi) TFerenczy (cz) Obsuser (sr-EC, sr-EL , hs, bs, sh) DePiep (element 104-108) Bob Saint Clar (fr) Shizhao (zh-Hans) Wiki LIC (er) Agung karjono (id) Szaszicska (hu) - eget arbete baserat på: Erste Ionisierungsenergie PSE-färg coded.png av Sponk (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia