Atomradie och Joniseringsenergi/elektronegativitet
Om man ser på det periodiska systemet kan man se att ämnena i vänstra nedersta hörn har störst atomradie. Det beror på att den effektiva kärnladdningen är lägre än på andra platser i det periodiska systemet. Har det något med joniseringsenergi eller elektronegativitet att göra?
Definitionen av joniseringsenergi är energi som krävs för att atomens elektron ska lämna valensskalet. Definitionen av elektronegativitet är atomens förmåga att ta upp elektroner.
Jag förstår att det finns ett samband mellan de två ökar medan atomradien minskar. Då atomradien minskar är den positiva attraktionen från kärnan inte lika avskärmad (?) alltså dras elektronerna i högre grad till atomerna med mindre atomradie. Därför ökar joniseringsenergin och elektronegativiteten när atomradien minskar.
Finns det något samband mellan en störreatomradie och lägre joniseringsenergi/elektronegativitet.
Är det för att förmågan att hålla kvar vid sina elektroner/attrahera nya blir lägre desto mindre andel av den positiva laddningen som "når ut" till valensskalet? Eller att det krävs mindre energi för elektronerna att lämna skalet när atomradien är större. Är det rätt?
Finns det något samband mellan en störreatomradie och lägre joniseringsenergi/elektronegativitet
Ja i allra högsta grad. Det är precis som du skriver att valenselektronerna (alla elektroner egentligen) binds starkare till kärnan om atomradien är liten eftersom avståndet mellan kärna och elektroner då är mindre. Om elektronerna binds starkare krävs mer energi för att avlägsna elektroner, med andra ord är joniseringsenergin större för små atomer. Även elektronaffiniteten är större för små atomer, dvs hur mycket energi som friges när man binder en elektron till en atom.
Har man en liten atom har man alltså hög joniseringsenergi och hög elektronaffinitet. Dessa två parametrar tas hänsyn till när man ska beräkna ett ämnes elektronegativitet, så atomens storlek har även betydelse för elektronegativiteten. Små atomer har generellt mycket högre elektronegativitet.
Teraeagle skrev:Finns det något samband mellan en störreatomradie och lägre joniseringsenergi/elektronegativitet
Ja i allra högsta grad. Det är precis som du skriver att valenselektronerna (alla elektroner egentligen) binds starkare till kärnan om atomradien är liten eftersom avståndet mellan kärna och elektroner då är mindre. Om elektronerna binds starkare krävs mer energi för att avlägsna elektroner, med andra ord är joniseringsenergin större för små atomer. Även elektronaffiniteten är större för små atomer, dvs hur mycket energi som friges när man binder en elektron till en atom.
Har man en liten atom har man alltså hög joniseringsenergi och hög elektronaffinitet. Dessa två parametrar tas hänsyn till när man ska beräkna ett ämnes elektronegativitet, så atomens storlek har även betydelse för elektronegativiteten. Små atomer har generellt mycket högre elektronegativitet.
Tack för svar! Men då t.ex. alkalimetaller som befinner sig längre ner i gruppen reagerar häftigare p.g.a. att det krävs mindre för dem att "fullborda sin uppgift". Alltså bli av med valenselektron och ju längre ner man kommer i gruppen desto mindre attraktion har just den elektronen till kärnan. Varför säger man att det är när ämnena binds som energin avges? Varför reagerar francium häftigare än litium om det ändå är en elektron som man går miste om? Är det för att deras elektroner befinner sig i olika energitillstånd (olika orbitaler)? Litiums valenselektron befinner sig förmodligen i 2s orbital och franciums i 7s orbital...
Att det friges energi när man binder en elektron (och omvänt att det kostar energi att avlägsna en elektron) är en direkt konsekvens av Coulombs lag och Coulombpotential som du kan läsa om här:
https://sv.wikipedia.org/wiki/Coulombs_lag
När man särar på två motsatta laddningar krävs energi, när två motsatta laddningar närmar sig varandra friges energi. Hur mycket energi som friges netto vid en reaktion beror alltså både på hur mycket man fick betala för att frigöra elektroner och vad man fick ut energimässigt av att binda samma elektroner till något annat.
När alkalimetallerna reagerar med vatten är reduktionen, alltså när man binder elektronerna till ”något annat”, likadan för alla alkalimetaller. I samtliga fall är det ju vatten som reduceras till vätgas och hydroxidjoner. Det friges alltså alltid lika mycket energi i denna process. Skillnaden är hur mycket energi man får betala när man frigör elektronerna från alkalimetallerna. Som du skrev ligger valenselektronerna hos francium i en s-orbital betydligt längre ut från kärnan än hos litium. Man behöver inte alls betala lika mycket energi för att frigöra elektronen från francium. Netto friges alltså mycket mer energi när francium reagerar med vatten.
För alkalimetallerna i de nedre perioderna kan det friges så mycket energi (värme) att vätgasen som bildas vid reaktionen antänds och då upplevs reaktionen som än mer våldsam.
Mycket av det du skriver känner jag igen! Tack för hjälpen!!! Ha en bra kväll!
