طاقة التأين Ionization Energy
- طاقة التأين هي أدني طاقة تكفي لانتزاع إلكترون من الذرة في وضعها المستقر وحالتها الغازية.
- أو هى مقدار الطاقة بالكيلوجول اللازمة لنزع مول واحد من الألكترونات من مول واحد من الذرات الغازية.
- وحدة قياس طاقة التأين kJ/mol
- وقد خصصت الذرات الغازية فى هذا التعريف لأنه من المفترض أن الذرة في الطور الغازي لا تتأثر بمجاوراتها ولذلك فلا وجود للقوى بين الجزيئية (أى قوى ما بين الجزيئات intermolecular forces) لتؤخذ فى الحسبان عند قياس طاقة التأين.
- إن مقدار طاقة التأين هو مقياس لشدة تمسك الذرة بالإلكترون فكلما ازدادت طاقة التأين أصبحت إزالة الإلكترون أكثر صعوبة.
- طاقة التأين الأولى (I1) هو مقدار الطاقة اللازمة لإزالة الإلكترون الأول في حالة الذرة كثيرة الإلكترونات
- توضح المعادلات التالية طاقة التأين الأولى والثانية والثالثة للعنصر (X)
وتتواصل إزالة الإلكترونات الآتية على هذا النحو.
- ينخفض التنافر بين الإلكترونات الباقية عند إزالة إلكترون من ذرة ما نظراً لبقاء الشحنة النووية ثابتة فإنه يلزم طاقة أكثر لإزالة إلكترون آخر من الأيون موجب الشحنة لذلك فإن طاقات التأين تتزايد وفقاً للترتيب الآتي:
- يبين الجدول التالي طاقات التأين الأول 20 عنصراً
- عملية التأين هي دائماً ماصة للحرارة endothermic وقد اصطلح على أن تكون الطاقة الممتصة من قبل الذرات (أو الأيونات) في أثناء عملية التأين موجبة، وهكذ فإن طاقات التأين جميعها مقادير موجبة.
ملاحظات هامة جداً
- المجموعة الأعلى فى طاقة التأين في الجدول الدوري هى مجموعة الغازات النبيلة 8A حيث يكون جهد التأين الأول للغازات النبيلة مرتفع جداً لإستقرار نظامها الإلكتروني حيث يصعب إزالة إلكترون من مستوي طاقة مكتمل.
- أن طاقات التأين المرتفعة للغازات النبيلة والمشتقة من البناءات الإلكترونية لحالاتها لأكثر استقراراً تفسر حقيقة أن معظم هذة العناصر غير نشطة كيميائياً .
- الهيليوم (1S1) هو أعلى طاقة تأين أولى من بين العناصر جميعها.
- المجموعة الأقل فى طاقة التأين في الجدول الدوري هى مجموعة الفلزات القلوية 1A لأنه من السهل من حيث الطاقة إزالة إلكترون من ذرة المعدن القلوي لتكوين أحادي الشحنة الموجبة.
حل السؤال باختصار: ما هو العنصر الذي له أعلى طاقة تأين هوعنصر الهيليوم He