İYONLAŞMA ENERJİSİ (İE)

Gaz halindeki nötr bir atomun temel enerji düzeyinden bir elektron koparabilmek için gereken minimum enerjiye iyonlaşma enerjisi ya da I. iyonlaşma

+2 yüklü iyondan bir elektron koparabilmek için gerekli olan enerjiye III. iyonlaşma enerjisi

 

İE3 denir.

2 3

(g) 3 (g)

X^ iE X^ e^

Bu olay bütün elektronlar koparılıncaya kadar devam eder. Atomun elektron sayısı kadar iyonlaşma enerjisi vardır.

Atomdan her elektron koparılmasında, atom yarıçapı, elektron sayısı ve kalan elektronlar arasındaki itme gücü azalıp, çekirdekteki yük miktarı değişmediğinden birim elektron başına düşen çekim kuvveti artar. So-nuç olarak, kalan elektronlar çekirdek tarafından daha büyük kuvvetle çekildiğinden iyonlaşma enerjileri ara-sında;

1 2 3 n

İE  İE  İE  . İE ilişkisi görülür.

Bir atomun ilk iyonlaşma enerjisi daima diğer iyonlaş-ma enerjilerinden daha küçüktür.

İyonlaşma enerjisini etkileyen faktörler;

Atom yarıçapı, çekirdek yükü, elektronun bulunduğu orbitalin türü ve iç katmanlardaki elektronların çekir-değin çekim gücüne yaptığı azaltıcı etki olmak üzere sıralanabilir.

1.C 2.C 3.D

PERİYODİK ÖZELLİKLERİN DEĞİŞİMİ 12 KMY 006

59 Periyodik Sistemde İyonlaşma Enerjilerinin

Değişimi

Aynı grupta aşağı inildikçe atom yarıçapı arttığı için son elektron katmanındaki elektronlar çekirdek tara-fından daha zayıf çekilir. Bu yüzden, bir grupta yuka-rıdan aşağıya doğru inildikçe iyonlaşma enerjisi azalır.

Aynı periyotta sağa doğru gidildikçe atom hacmi kü-çüldüğünden, elektron koparmak zorlaşır. Dolayısıyla aynı periyotta sağa gidildikçe iyonlaşma enerjisi ge-nellikle artar. Ancak deneysel veriler irdelendiğinde bu durumdan sapmaların olduğu görülür.

2A grubunun iyonlaşma enerjisi 3A grubundan, 5A grubunun iyonlaşma enerjisi 6A grubundan yüksektir.

Bunun nedeni küresel simetrik yapıya sahip olan atomların daha kararlı olup elektron koparmanın bek-lenenden zor olmasıdır.

1A  2A  3A  4A  5A 6A  7A  8A

Üç aşağı beş yukarı

Buna göre, aynı periyotta iyonlaşma enerjileri arasındaki ilişki:

1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A şeklindedir.

SORU 4:

2. periyot elementlerine ait iyonlaşma enerjisi - proton sayısı değişim grafiği verilmiştir.

Buna göre;

I. Y'nin çekirdek yükü 7'dir.

II. X, toprak metalidir.

III. Yalnızca X ve Y küresel simetriktir.

ifadelerinden hangileri doğrudur? önceki iyonlaşma enerjisinden büyüktür. Bir atomun en dış kabuğundaki (değerlik) elektronları koparmak için verilmesi gereken enerjiler birbirini takip eden de-ğerlerdir. Ancak değerlik elektronlarının tamamı uzak-laştırıldıktan sonra bir alt enerji seviyesine geçilirken iyonlaşma enerjisinde ani artışın (en az 3,5-4 kat) ol-duğu fark edilir. Bunun nedeni, kararlı bir asal gaz ya-pısına ulaşan tanecikten elektron koparmanın çok zor olmasıdır. A grubu elementlerinde iyonlaşma enerji-sindeki ani artışa kadar verilen iyonlaşma enerjilerinin sayısı, değerlik elektron sayısına ve grup numarasına eşittir. iyonlaşma enerjileri arasındaki kat farkına oranla çok daha yüksek olduğundan Al atomunun değerlik elekt-ron sayısının 3, grubunun 3A olduğu söylenebilir.

4.A

2.periyot 3.periyot 4.periyot

-11.iyonlaşma enerjisi (kJ mol) K

Periyodik Sistemde İyonlaşma Enerjisinin Değişimi

PERİYODİK ÖZELLİKLERİN DEĞİŞİMİ 12 KMY 006

60 SORU 5:

Periyodik sistemin baş grubunda yer alan A,B,C ele-mentlerinin ilk dört iyonlaşma enerjileri aşağıdaki tab-loda verilmiştir.

I. A ve C elementleri 1. grupta yer almaktadır.

II. B elementinin değerlik orbitalleri s ve p dir.

III. A'nın atom çapı, C'ninkinden daha küçüktür.

yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III

2., 3. … iyonlaşma enerjilerinin karşılaştırılması Elementlerin I. iyonlaşma enerjileri dışındaki, diğer iyonlaşma enerjilerinin karşılaştırılmasında, iyon hali-nin elektron dizilimihali-nin hangi gruba benzediği dikkate alınmalıdır.

ÖRNEK:

 ₁₁Na, Mg ve Al atomlarının 6. iyonlaşma enerjile-_{12 13} rinin büyükten küçüğe sıralanışını gösterelim.

6. iyonlaşma enerjisinden bahsetmek için, bu atomlar-dan daha önce 5 tane elektron kopmuş olmalıdır. Bu durumda, bu atomların nötr hali yerine (+5) yüklü iyon-ları bizim için önemlidir.

5 2 2 2

iyon hali dikkate alınmalıdır.

SORU 6:

11X, Y, Z12 13 atomları için;

I. 2.iyonlaşma enerjileri arasındaki ilişki X  şeklindedir Z Y

II. X'in 1.iyonlaşma enerjisi, Y'nin 2.iyonlaşma enerji-sine eşittir.

III. X'in 1.iyonlaşma enerjisi, 2.iyonlaşma enerjisinden daha küçüktür.

verilen ifadelerden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve III E) II ve III

III. ELEKTRON İLGİSİ (Eİ)

Gaz halindeki yüksüz bir atomun dışarıdan bir elektron yakalayarak

 

¹ yüklü hale gelmesi sırasında meydana gelen enerji değişimine elektron ilgisi denir.

Elektron ilgisi, atomun elektron almaya yatkınlığının bir ölçütüdür.

(g) (g)

X e ^X^ enerji

Elektron ilgisi pozitif veya negatif olabilir. Nötr bir ato-ma yaklaşan elektron çekirdek tarafından çekilirken, çekirdeğin çevresinde yer alan elektron bulutu tarafın-dan itilir.

Eğer çekirdeğin çekim kuvveti, elektron bulutunun itme kuvvetinden büyükse atom dışarı enerji verir. Bu durumda elektron ilgisi negatif olur.

(g) (g)

X e ^X^ enerji Eİ < 0

Eğer çekirdeğin çekim kuvveti elektron bulutunun itme kuvvetinden küçükse elektronun orbitale girebilmesi için atoma dışarıdan enerji verilmelidir. Bu durumda elektron ilgisi pozitif olur.

(g) (g)

X e ^enerjiX^ Eİ > 0

5.B 6.D

PERİYODİK ÖZELLİKLERİN DEĞİŞİMİ 12 KMY 006

61 NOT:

Bir atom elektron alırken verdiği enerji değeri ne kadar yüksekse, elektron ilgisi de o kadar yüksektir.

NOT:

Genellikle I. elektron ilgisi ekzotermik, II. ve daha sonraki elektron ilgileri endotermik olarak gerçekleşir.

1 küçül-düğünden elektron ilgisi artarken, yukarıdan aşağıya atom yarıçapı büyüdüğünden elektron ilgisi azalır.

İSTİSNA: Cl’ nin elektron ilgisi F’ nin, S’ nin elektron

Periyodik sistemde 7A grubunun elektron ilgisi en bü-yük, 8A (soy gaz) elektron ilgisi çok küçüktür.

SORU 7:

I. Periyodik sistemde aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru inildikçe elektron ilgisi genellikle artar.

II. Metallerin elektron ilgisi ametallere göre daha fazladır.

III. Elektron ilgisi değeri pozitif ya da negatif olabilir.

Elektron ilgisi ile ilgili yukarıda verilen yargılardan hangileri doğrudur? yeteneğine (atomun bağ elektronlarına sahip çıkma is-teğine) elektronegatiflik denir.

Elektronegatifliği yüksek olan bir element, bağ elekt-ronlarını elektronegatifliği düşük olan elemente göre daha kuvvetli (fazla) çeker.

Elektron ilgisi ve elektronegatiflik birbiriyle ilgili ancak farklı kavramlardır. Her ikisi de bir atomun elektronu çekme eğilimini gösterir. Ancak elektron ilgisi, atoma dışarıdan katılan bir elektronu atomun çekme gücü-dür. Elektronegatiflik ise bir kimyasal bağda, ortaklaşa kullanılan elektronları çekme gücünü gösterir. Elektron ilgisi deneysel olarak ölçülen bir değerdir. Elektrone-gatiflik ise hesaplama ile bulunan değerdir, ölçülemez.

Her ikisi de aynı periyotta soldan sağa ve bir grupta aşağıdan yukarıya doğru artar.

Elektronegatiflik göreceli bir kavram olup, birimi yok-tur. Günümüzde kullanılan en yaygın elektronegatiflik ölçeği, Pauling ve Mulliken tarafından ortaya konmuş-tur. Bu ölçeğe göre en aktif metal fransiyum 0,7 ve en aktif ametal flor 4,0 elektronegatiflik değerine sahiptir.

Diğer elementlerin elektronegatiflik değerleri ise bu iki değer (0,7 ile 4,0) arasındadır. Bazı soy gazların elektronegatiflik değerleri yoktur.

Pauling ve Mulliken'e göre elektronegatiflik;

Elektron İyonlaşma Elektron ilgisi genellikle artar

Elektron ilgisi genellikle

artar

Periyodik cetvelde bazı elementlerin elektron ilgileri

PERİYODİK ÖZELLİKLERİN DEĞİŞİMİ 12 KMY 006

62 k sabit bir değerdir. F için elektronegatiflik 4 kabul edildiği durum için ortaya çıkan bir sayısal değerdir.

Buna göre;

Elektron ilgisi ve iyonlaşma enerjisi,

Aynı periyotta sağa doğru artar, dolayısıyla elektrone-gatiflik de bu yöne doğru artar.

Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru azalır, dolayısıy-la elektronegatiflik de yöne doğru azalır.

 Elektronegatiflik artar.

 Elektronegatiflik artar.

SORU 8:

A D X Z Y C Periyodik sistemde verilen elementlerle ilgili aşa-ğıdaki verilen yargılardan hangisi yanlıştır?

A) X’ in elektron ilgisi D’ ye göre daha fazladır.

B) Z nin 1.iyonlaşma enerjisi, Y'ninkinden büyüktür.

C) Z’ nin elektronegatifliği Y’ ninkinden yüksektir.

D) X, en elektronegatif elementtir.

E) C, elektronegatifliği en düşük olan elementtir.

Belgede KİMYA ATOM VE ELEKTRİK 12 KMY 001 (sayfa 32-36)