Энергия ионизации

Энергия, необходимая для удаления одного моля электронов от одного моля атомов какого либо элемента, называется первой энергией ионизации. В результате ионизации атомы превращаются в положительно заряженные ионы. Энергию ионизации выражают либо в кДж/моль, либо эВ.

Энергия ионизации характеризует восстановительную способность элемента. Первая энергия ионизации определяется электронным строением элементов и ее изменение имеет периодический характер. Энергия ионизации возрастает по периоду. Наименьшие значения энергии ионизации имеют щелочные элементы, находящиеся в начале периода, наибольшими значениями энергии ионизации характеризуются благородные газы, находящиеся в конце периода.

В одной и той же группе энергия ионизации несколько уменьшается с увеличением порядкового номера элемента, что обусловлено увеличением размеров атомов и расстояния внешних подоболочек от ядра.

Энергетический эффект присоединения моля электронов к молю нейтральных атомов называется сродством к электрону.

Для характеристики способности атомов в соединениях притягивать к себе электроны введено понятие электроотрицательности (ЭО). Учитывая, что эта способность атомов зависит от типа соединений, валентного состояния элементов, эта характеристика имеет условный характер. Однако ее использование полезно для объяснения типа химических связей и свойств соединений.

СРОДСТВО К ЭЛЕКТРОНУ - свойство атомов или молекул образовывать прочную связь с электроном, т. е. отрицательный ион. Характеристикой такой связи является энергия сродства атомов или молекул к электрону - энергия связи электрона в соответствующем отрицат. ионе, к-рая обычно обозначается ЕА (electron affinity). Эта энергия равна разности энергии нейтрального атома (молекулы) восновном состоянии и энергии осн. состояния образовавшегося отрицат. иона. У большинства атомов С. к э. связано с тем, что их внеш. электронные оболочки не заполнены (см. Атом ).В табл. приводятся значения энергии С. к э. атомов в осн. состоянии. Осн. и наиб. точная часть этой информации получена при исследовании фотораспада отрицат. ионов. В одном варианте этого метода отрицат. ионы разрушаются под действием лазерного излучения данной длины волны, энергия связи электрона устанавливается по измерениям энергии освободившихся электронов. В др. варианте данного метода для фоторазрушения отрицат. ионов используется излучение перестраиваемого лазера, что позволяет определить положение порога фотораспада отрицат. иона, а по нему и энергию связи электрона. Фотоэлектронный и лазерный методы определения энергии связи электрона в отрицат. ионе являются главными и при исследовании молекулярных отрицат. ионов. В табл. указан класс точности определения энергии С. к э.: О означает точность лучше 0,1%, 1 -лучше 1%; 2 - лучше 3%; 3 - выше 10%; 4 - хуже 10%. Отрицат. ион Не построен на метастабильном атоме Не. «Нет» в табл. означает, что стабильный отрицат. ион данного элемента не образуется. 

Электpоoтрицательность χ (греч. хи) — способность атома удерживать внешние (валентные) электроны. Она определяется степенью притяжения этих электронов к положительно заряженному ядру. Это свойство проявляется в химических связях как смещение электронов связи в сторону более электроотрицательного атома. Электpоотрицательность атомов, участвующих в образовании химической связи, – один из главных факторов, который определяет не только ТИП, но и СВОЙСТВА этой связи, и тем самым влияет на характер взаимодействия между атомами при протекании химической реакции. В шкале относительных электроотрицательностей элементов Л. Полинга (составленной на основе энергий связей двухатомных молекул) металлы и элементы-органогены располагаются в следующий ряд:

Элемент	K	Na	Li	Mg	H	S	C	I	Br	Cl	N	O	F
χ	0.8	0.9	1.0	1.2	2.1	2.5	2.5	2.5	2.8	3.0	3.0	3.5	4.0

Элeктроотрицательность элементов подчиняется периодическому закону: она растет слева направо в периодах и снизу вверх в главных подгруппах Периодической системы элементов Д.И. Менделеева.  Электроотрицательность не является абсолютной константой элемента. Она зависит от эффективного заряда ядра атома, который может изменяться под влиянием соседних атомов или групп атомов, типа атомных орбиталей и характера их гибридизации.

А́ТОМНЫЕ РА́ДИУСЫ, характеристики, позволяющие приближенно оценивать межатомные (межъядерные) расстояния в молекулах и кристаллах. Под эффективным радиусом атома или иона понимается радиус сферы его действия, причем атом (ион) считается несжимаемым шаром. Используя планетарную модель атома, его представляют как ядро, вокруг которого по орбиталям вращаются электроны. Последовательность элементов в Периодической системе Менделеева соответствует последовательности заполнения электронных оболочек. Эффективный радиус иона зависит от заполненности электронных оболочек, но он не равен радиусу наружной орбиты. Для определения эффективного радиуса представляют атомы (ионы) в структуре кристалла как соприкасающиеся жесткие шары, так что расстояние между их центрами равно сумме радиусов. Атомные и ионные радиусы определены экспериментально по рентгеновским измерениям межатомных расстояний и вычислены теоретически на основе квантово-механических представлений.