Het belangrijkste verschil tussen elektronegativiteit en ionisatie-energie is dat elektronegativiteit de aantrekking van elektronen verklaart, terwijl ionisatie-energie verwijst naar de verwijdering van elektronen uit een atoom.
Atomen zijn de bouwstenen van alle bestaande stoffen. Ze zijn zo klein dat we ze niet eens met het blote oog kunnen waarnemen. Een atoom bestaat uit een kern met daarin protonen en neutronen. Naast neutronen en positronen zijn er nog andere kleine subatomaire deeltjes in de kern, en er cirkelen elektronen rond de kern in orbitalen. Door de aanwezigheid van protonen hebben atoomkernen een positieve lading. De elektronen in de buitenste bol hebben een negatieve lading. Daarom behouden de aantrekkingskrachten tussen de positieve en negatieve ladingen van het atoom zijn structuur.
Wat is elektronegativiteit?
Elektronegativiteit is de neiging van een atoom om de elektronen in een binding ernaartoe te trekken. Met andere woorden, dit toont de aantrekkingskracht van een atoom op de elektronen. We gebruiken vaak de Pauling-schaal om de elektronegativiteit van elementen aan te geven.
In het periodiek systeem verandert de elektronegativiteit volgens een patroon. Van links naar rechts op een periode neemt de elektronegativiteit toe, en van boven naar beneden op een groep neemt de elektronegativiteit af. Daarom is fluor het meest elektronegatieve element met een waarde van 4,0 op de Pauling-schaal. Groep één en twee elementen hebben minder elektronegativiteit; dus hebben ze de neiging om positieve ionen te vormen door elektronen te geven. Omdat groep 5, 6, 7 elementen een hogere elektronegativiteitswaarde hebben, nemen ze graag elektronen op in en van negatieve ionen.
Figuur 01: Elektronegativiteit volgens de Pauling-schaal
Elektronegativiteit is ook belangrijk bij het bepalen van de aard van obligaties. Als de twee atomen in de binding geen elektronegativiteitsverschil hebben, zal zich een zuivere covalente binding vormen. Bovendien, als het elektronegativiteitsverschil tussen de twee hoog is, zal een ionische binding het resultaat zijn. Als er een klein verschil is, zal zich een polaire covalente binding vormen.
Wat is ionisatie-energie?
Ionisatie-energie is de energie die aan een neutraal atoom moet worden gegeven om er een elektron uit te verwijderen. Het verwijderen van een elektron betekent het op oneindige afstand van de soort verwijderen, zodat er geen aantrekkingskrachten zijn tussen het elektron en de kern (volledige verwijdering).
We kunnen ionisatie-energieën noemen als eerste ionisatie-energie, tweede ionisatie-energie enzovoort, afhankelijk van het aantal elektronen dat uit het atoom is verwijderd. Tegelijkertijd zal dit aanleiding geven tot kationen met +1, +2, +3 ladingen, enzovoort.
Figuur 1: Ionisatie-energietrends voor de eerste ionisatie in elke periode van het periodiek systeem
In kleine atomen is de atoomstraal klein. Daarom zijn de elektrostatische aantrekkingskrachten tussen het elektron en het neutron veel hoger in vergelijking met een atoom met een grotere atoomstraal. Het verhoogt de ionisatie-energie van een klein atoom. Als het elektron dichter bij de kern is, zal de ionisatie-energie hoger zijn.
Bovendien variëren de eerste ionisatie-energieën van verschillende atomen ook. Zo is de eerste ionisatie-energie van natrium (496 kJ/mol) veel lager dan de eerste ionisatie-energie van chloor (1256 kJ/mol). Het is omdat natrium door één elektron te verwijderen de edelgasconfiguratie kan krijgen; daarom verwijdert het gemakkelijk het elektron. Bovendien is de atomaire afstand in natrium kleiner dan in chloor, wat de ionisatie-energie verlaagt. Daarom neemt de ionisatie-energie toe van links naar rechts in een rij en van onder naar boven in een kolom van het periodiek systeem (dit is het omgekeerde van de toename van de atoomgrootte in het periodiek systeem). Bij het verwijderen van elektronen zijn er enkele gevallen waarin de atomen stabiele elektronenconfiguraties krijgen. Op dit punt hebben ionisatie-energieën de neiging om naar een hogere waarde te springen.
Verschil tussen elektronegativiteit en ionisatie-energie?
Elektronegativiteit is de neiging van een atoom om de elektronen in een binding ernaartoe te trekken, terwijl ionisatie-energie de energie is die een neutraal atoom nodig heeft om er een elektron uit te verwijderen. Daarom is het belangrijkste verschil tussen elektronegativiteit en ionisatie-energie dat elektronegativiteit de aantrekking van elektronen verklaart, terwijl ionisatie-energie verwijst naar de verwijdering van elektronen uit een atoom.
Bovendien is er nog een significant verschil tussen elektronegativiteit en ionisatie-energie op basis van hun trends in het periodiek systeem der elementen. Elektronegativiteit neemt van links naar rechts toe op een periode en neemt van boven naar beneden af op een groep. Terwijl de ionisatie-energie van links naar rechts in een rij en van onder naar boven in een kolom van het periodiek systeem toeneemt. Soms krijgen de atomen echter stabiele elektronenconfiguraties, waardoor ionisatie-energieën de neiging hebben om naar een hogere waarde te springen.
Samenvatting – Elektronegativiteit versus ionisatie-energie
De termen elektronegativiteit en ionisatie-energie verklaren de interacties tussen atoomkernen en elektronen. Het belangrijkste verschil tussen elektronegativiteit en ionisatie-energie is dat elektronegativiteit de aantrekking van elektronen verklaart, terwijl ionisatie-energie verwijst naar de verwijdering van elektronen uit een atoom.
