المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

ضَوْضاءُ الغازِ gas noise
13-7-2019
واقع المبيدات الحيوية
3-10-2016
proscriptive (adj.)
2023-11-02
مراحل تطور الصحافة في الولايات المتحدة الأمريكية
2024-12-02
نحت الجليد
14-3-2022
عثمان بن طلحة
2023-03-09

 Ionization energies and electron affinities  
  
2099   03:20 مساءاً   date: 11-2-2016
Author : CATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part : P23


Read More
Date: 5-1-2017 2170
Date: 9-2-2018 1387
Date: 8-3-2019 1616

 Ionization energies and electron affinities

Ionization energies

The ionization energy of hydrogen

 H atom has only one electron, no additional ionization processes can occur. For multi-electron atoms, successive ionizations are possible.

   The first ionization energy, IE1, of an atom is the internal energy change at 0 K, Δ U(0 K), associated with the removal of the first valence electron (equation 1.17); the energy change is defined for a gas phase process. The units are kJ mol-1 or electron volts (eV).

   ( 1.1 )

It is often necessary to incorporate ionization energies into thermochemical calculations (e.g. Born–Haber or Hess cycles) and it is convenient to define an associated enthalpy change, ΔH(298K).

 Since the difference between ΔH(298K) and ΔU(0K) is very small , values of IE can be used in thermochemical cycles so long as extremely accurate answers are not required.

The second ionization energy, IE2, of an atom refers to step 1.2; note that this is equivalent to the first ionization of the ion X+. Equation 1.2 describes the step corresponding to the third ionization energy, IE3, of X, and successive ionizations are similarly defined:

       (1.2)

 Figure 1. shows the variation in the values of IE1 as a function of Z. Several repeating patterns are apparent and some features to note are:

  •  the high values of IE1 associated with the noble gases;
  •  the very low values of IE1 associated with the group 1 elements;
  •  the general increase in values of IE1 as a given period is crossed;
  •  the discontinuity in values of IE1 on going from an element in group 15 to its neighbour in group 16;
  •  the decrease in values of IE1 on going from an element in group 2 or 12 to its neighbour in group 13.
  •  the rather similar values of IE1 for a given row of d-block elements.

Each of these trends can be rationalized in terms of ground state electronic configurations. The noble gases (except for He) possess ns2 np6 configurations which are particularly stable  and removal of an electron requires a great deal of energy. The ionization of a group 1 element involves loss of an electron from a singly occupied ns orbital with the resultant X ion possessing a noble gas configuration.

The general increase in IE1 across a given period is a consequence of an increase in Zeff. A group 15 element has a ground state electronic configuration ns2np3 and the np level is half-occupied. A certain stability is associated with such configurations and it is more difficult to ionize a group 15 element than its group 16 neighbour.   In going from Be (group 2) to B (group 13), there is a marked decrease in IE1 and this may be attributed to the relative stability of the filled shell 2s2 configuration compared with the 2s2 2p1 arrangement; similarly, in going from Zn (group 12) to Ga (group 13), we need to consider the difference between 4s2 3d10 and 4s2 3d10 4p1 configurations.

The noble gases (except for He) possess ns2 np6 configurations which are particularly stable and removal of an electron requires a great deal of energy. The ionization of a group 1 element involves loss of an electron from a singly occupied ns orbital with the resultant X ion possessing a noble gas configuration.

The general increase in IE1 across a given period is a consequence of an increase in Zeff. A group 15 element has a ground state electronic configuration ns2 np3 and the np level is half-occupied. A certain stability is associated with such configurations and it is more difficult to ionize a group 15 element than its group 16 neighbour. In  oing from Be (group 2) to B (group 13), there is a marked decrease in IE1 and this may be attributed to the relative stability of the filled shell 2s2 configuration compared with the 2s2 2p1 arrangement; similarly, in going from Zn (group 12) to Ga (group 13), we need to consider the difference between 4s2 3d10 and 4s2 3d10 4p1 configurations.

Fig. 1. The values of the first ionization energies of the elements up to Rn.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .