التدرج في طاقة التأين
- عندما تفقد الذرّة أو تكتسب إلكترونا ، فإنّها تصبح أيونا، وتُعرف الطاقة اللازمة للتغلب على جذب شحنة النواة ، ونزع إلكترون من ذرة في الحالة الغازية بطاقة التأين Ionization energy.
- ينتج عن نزع إلكترون واحد تكون أيون موجب ذي شحنة موجبة واحدة (1+).
- تسمى الطاقة اللازمة لنزع هذا الإلكترون الخارجي الأول بـ (طاقة التأين الأولى).
- يحتاج نزع إلكترون خارجي من أيون بسيط غازي (1+) إلى كمية من الطاقة تُسمّى بـ (طاقة التأين الثانية).
- كما تمثل (طاقة التأين الثالثة)، كمية الطاقة التي يحتاجها أيون بسيط غازي (+2) لنزع إلكترون خارجي.
- يوضح الجدول التالي طاقات التأين الثلاث لبعض العناصر في الجدول الدوري:
- يمكنك استخدام مفهوم طاقة التأين لتوقع الشحنات الأيونية، انظر إلى فلز المجموعة 1A.
- هل تلاحظ زيادة كبيرة في الطاقة بين طاقات التأين الأولى والثانية؟
- إنّه من السهل نسبيًّا نزع إلكترون واحد من فلز المجموعة 1A لتكوين أيون ذي شحنة موجبة واحدة (1+)، ولكنه من الصعب نزع الكترون آخر. من هذا الأيون، وهذا واضح من فرق طاقات التأين الأولى والثانية.
- بالنسبة إلى الفلز في المجموعة 2A ، فإن الزيادة في طاقة التأين توجد طاقات التأين الثانية والثالثة.
- ما الذي توضحه الفقرة السابقة لك في ما يخص السهولة النسبية لنزع إلكترون واحد من فلزات هذه المجموعة؟ كذلك بالنسبة إلى نزع إلكترونين؟ وبالنسبة إلى نزع ثلاثة إلكترونات؟ إنك تعلم أن الألمنيوم يقع في المجموعة 3A ، ويكون أيوناً ذا ثلاث شحنات موجبة (3+).
- تحدث الزيادة الكبيرة في طاقة التأين بعد نزع الإلكترون الثالث.
(1) تدرج طاقة التأين فى المجموعات
- كما يتضح من الشكل التالي تقل طاقة التأين الأولى كلما اتجهنا إلى أسفل في مجموعة في الجدول الدوري.
- يعزى ذلك إلى زيادة حجم الذرّات كلّما اتجهنا إلى أسفل في المجموعات، وبالتالي يقع الإلكترون على مسافة أبعد من النواة ما يسهل نزعه ، وتصحب ذلك طاقة تأين أقل للعنصر.
(2) تدرج طاقة التأين فى الدورات
- بصفة عامة تزداد طاقة التأين الأولى للعناصر المثالية كلّما تحركنا عبر الدورة من اليسار إلى اليمين.
- انظر الشكل السابق فتلاحظ أن شحنة النواة تزداد، وتأثير الحجب ثابت كلما تحركت عبر الدورة، وبذلك يصبح جذب النواة للإلكترون أكبر ما يؤدي إلى صعوبة نزعه، وبالتالي إلى زيادة طاقة التأين.
- يلخص الشكل التالي تدرّج طاقات التأين الأولى تجاه المجموعات والدورات في الجدول الدوري. أيّ عنصر في المجموعة 6A له لأعلى قيمة لطاقة التأين الأولى؟ وكذلك في الدورة الثانية؟
