Ionizacijska energija vs afiniteta elektronov
Atomi so majhni gradniki vseh obstoječih snovi. Tako majhne so, da jih niti s prostim očesom ne moremo opazovati. Atom je sestavljen iz jedra, ki ima protone in nevtrone. Razen nevtronov in pozitronov so v jedru tudi drugi majhni subatomski delci. Poleg tega v orbiti okoli jedra krožijo elektroni. Zaradi prisotnosti protonov so atomska jedra pozitivno nabita. Elektroni v zunanji krogli so negativno nabiti. Zato privlačne sile med pozitivnimi in negativnimi naboji atoma ohranjajo strukturo.
Ionizacijska energija
Ionizacijska energija je energija, ki jo je treba dati nevtralnemu atomu, da iz njega odstrani elektron. Odstranitev elektrona pomeni, da se ta odstrani neskončno od vrste, tako da med elektronom in jedrom ni privlačnih sil. Ionizacijske energije imenujemo prva ionizacijska energija, druga ionizacijska energija in tako odvisno od števila elektronov, ki se odstranijo. To bo povzročilo katione z naboji +1, +2, +3 itd. Pri majhnih atomih je atomski polmer majhen. Zato so elektrostatične privlačne sile med elektronom in nevtronom veliko večje v primerjavi z atomom z večjim atomskim polmerom. To poveča ionizacijsko energijo majhnega atoma. Ko se elektron nahaja bližje jedru, se energija ionizacije poveča. Tako je (n + 1) ionizacijska energija vedno večja od nth ionizacijska energija. Poleg tega se pri primerjavi dveh energij 1. ionizacije različnih atomov tudi razlikujejo. Na primer, prva ionizacijska energija natrija (496 kJ / mol) je veliko nižja od prve ionizacijske energije klora (1256 kJ / mol). Z odstranitvijo enega elektrona lahko natrij pridobi konfiguracijo žlahtnega plina; zato zlahka odstrani elektron. In tudi atomska razdalja je v natriju manjša kot v kloru, kar znižuje ionizacijsko energijo. Torej se ionizacijska energija povečuje od leve proti desni v vrsti in od spodaj navzgor v stolpcu periodnega sistema (to je obratno povečanje atomske velikosti v periodnem sistemu). Pri odstranjevanju elektronov obstajajo primeri, ko atomi dobijo stabilne elektronske konfiguracije. V tem trenutku energije ionizacije ponavadi poskočijo v višjo vrednost.
Elektronska afiniteta
Afiniteta do elektronov je količina energije, ki se sprosti pri dodajanju elektrona nevtralnemu atomu pri ustvarjanju negativnega iona. To spremembo doživljajo le nekateri atomi v periodnem sistemu. Plemeniti plini in nekatere zemeljskoalkalijske kovine ne podpirajo dodajanja elektronov, zato zanje ni določena energija afinitete elektronov. Toda elementi p bloka radi sprejmejo elektrone, da dobijo stabilno elektronsko konfiguracijo. V periodni tabeli je nekaj vzorcev glede afinitete elektronov. Z naraščajočim atomskim polmerom se afiniteta elektronov zmanjša. V periodnem sistemu po vrstici (od leve proti desni) se atomski radij zmanjšuje, zato se poveča afiniteta elektronov. Na primer, klor ima večjo negativnost elektronov kot žveplo ali fosfor.
Kakšna je razlika med energijo ionizacije in afiniteto do elektronov?
• Ionizacijska energija je količina energije, ki je potrebna za odstranitev elektrona iz nevtralnega atoma. Afiniteta elektronov je količina energije, ki se sprosti, ko se atomu doda elektron.
• Ionizacijska energija je povezana s tvorbo kationov iz nevtralnih atomov, afiniteta elektronov pa s tvorbo anionov.
