Ionisatie-energie versus elektronenaffiniteit
Atomen zijn de kleine bouwstenen van alle bestaande stoffen. Ze zijn zo klein dat we ze niet eens met het blote oog kunnen waarnemen. Atoom bestaat uit een kern, die protonen en neutronen heeft. Behalve neutronen en positronen zijn er nog andere kleine subatomaire deeltjes in de kern. Bovendien cirkelen er elektronen rond de kern in de orbitaal. Door de aanwezigheid van protonen zijn atoomkernen positief geladen. De elektronen in de buitenste bol zijn negatief geladen. Vandaar dat de aantrekkingskrachten tussen de positieve en negatieve ladingen van het atoom de structuur behouden.
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 elektron betekent dat het op een oneindige afstand van de soort moet worden verwijderd, zodat er geen aantrekkingskrachten zijn tussen het elektron en de kern. Ionisatie-energieën worden genoemd als eerste ionisatie-energie, tweede ionisatie-energie, enzovoort, afhankelijk van het aantal elektronen dat wordt verwijderd. Dit zal aanleiding geven tot kationen met +1, +2, +3 ladingen enzovoort. 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. Dit verhoogt de ionisatie-energie van een klein atoom. Wanneer het elektron zich dichter bij de kern bevindt, neemt de ionisatie-energie toe. De (n+1) ionisatie-energie is dus altijd hoger dan de nth ionisatie-energie. Bovendien, bij het vergelijken van twee eerste ionisatie-energieën van verschillende atomen, variëren ze ook. Zo is de eerste ionisatie-energie van natrium (496 kJ/mol) veel lager dan de eerste ionisatie-energie van chloor (1256 kJ/mol). Door één elektron te verwijderen, kan natrium de edelgasconfiguratie krijgen; daarom verwijdert het gemakkelijk het elektron. En ook de atomaire afstand is kleiner in natrium dan in chloor, wat de ionisatie-energie verlaagt. Dus de ionisatie-energie neemt 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.
Elektronenaffiniteit
Elektronenaffiniteit is de hoeveelheid energie die vrijkomt bij het toevoegen van een elektron aan een neutraal atoom bij het produceren van een negatief ion. Slechts enkele atomen in het periodiek systeem ondergaan deze verandering. Edelgassen en sommige aardalkalimetalen zijn niet voorstander van het toevoegen van elektronen, dus hebben ze geen elektronenaffiniteitsenergieën voor hen gedefinieerd. Maar p-blokelementen nemen graag elektronen op om de stabiele elektronenconfiguratie te krijgen. Er zijn enkele patronen in het periodiek systeem met betrekking tot de elektronenaffiniteiten. Met de toenemende atomaire straal neemt de elektronenaffiniteit af. In het periodiek systeem over de rij (van links naar rechts) neemt de atomaire straal af, daarom neemt de elektronenaffiniteit toe. Chloor heeft bijvoorbeeld een hogere elektronennegativiteit dan zwavel of fosfor.
Wat is het verschil tussen ionisatie-energie en elektronenaffiniteit?
• Ionisatie-energie is de hoeveelheid energie die nodig is om een elektron uit een neutraal atoom te verwijderen. Elektronenaffiniteit is de hoeveelheid energie die vrijkomt wanneer elektron aan een atoom wordt toegevoegd.
• Ionisatie-energie houdt verband met het maken van kationen uit neutrale atomen en elektronenaffiniteit is gerelateerd aan het maken van anionen.
