Ionizační energie vs elektronová afinita
Atomy jsou malé stavební kameny všech existujících látek. Jsou tak malinké, že je ani nemůžeme pozorovat pouhým okem. Atom se skládá z jádra, které má protony a neutrony. Kromě neutronů a pozitronů jsou v jádře další malé subatomární částice. Kolem jádra na orbitálu navíc krouží elektrony. Kvůli přítomnosti protonů jsou atomová jádra kladně nabitá. Elektrony ve vnější sféře jsou záporně nabité. Přitažlivé síly mezi kladnými a zápornými náboji atomu tedy udržují strukturu.
Ionizační energie
Ionizační energie je energie, která by měla být předána neutrálnímu atomu, aby z něj odstranil elektron. Odstranění elektronu znamená jeho odstranění na nekonečnou vzdálenost od druhu, takže mezi elektronem a jádrem nepůsobí žádné přitažlivé síly. Ionizační energie jsou pojmenovány jako první ionizační energie, druhá ionizační energie a tak dále v závislosti na počtu odváděných elektronů. To způsobí vznik kationtů s náboji +1, +2, +3 atd. U malých atomů je atomový poloměr malý. Proto jsou elektrostatické přitažlivé síly mezi elektronem a neutronem mnohem vyšší ve srovnání s atomem s větším atomovým poloměrem. To zvyšuje ionizační energii malého atomu. Když je elektron umístěn blíže k jádru, ionizační energie se zvyšuje. Ionizační energie (n+1) je tedy vždy vyšší než nth ionizační energie. Navíc při porovnání dvou 1. ionizačních energií různých atomů se také liší. Například první ionizační energie sodíku (496 kJ/mol) je mnohem nižší než první ionizační energie chloru (1256 kJ/mol). Odstraněním jednoho elektronu může sodík získat konfiguraci vzácného plynu; proto snadno odstraňuje elektron. A také atomová vzdálenost je u sodíku menší než u chlóru, což snižuje ionizační energii. Ionizační energie se tedy zvyšuje zleva doprava v řadě a zdola nahoru ve sloupci periodické tabulky (toto je inverzní hodnota nárůstu velikosti atomů v periodické tabulce). Při odstraňování elektronů existují případy, kdy atomy získávají stabilní elektronové konfigurace. V tomto bodě mají ionizační energie tendenci vyskočit na vyšší hodnotu.
Elektronová afinita
Elektronová afinita je množství energie uvolněné při přidání elektronu k neutrálnímu atomu při výrobě záporného iontu. Touto změnou procházejí pouze některé atomy v periodické tabulce. Vzácné plyny a některé kovy alkalických zemin neupřednostňují přidávání elektronů, takže pro ně nemají definované energie elektronové afinity. Ale prvky p bloku rády přijímají elektrony, aby získaly stabilní elektronovou konfiguraci. V periodické tabulce existují určité vzorce týkající se elektronových afinit. S rostoucím atomovým poloměrem se snižuje elektronová afinita. V periodické tabulce přes řádek (zleva doprava) se atomový poloměr zmenšuje, a proto se zvyšuje elektronová afinita. Například chlór má vyšší elektronovou negativitu než síra nebo fosfor.
Jaký je rozdíl mezi ionizační energií a elektronovou afinitou?
• Ionizační energie je množství energie potřebné k odstranění elektronu z neutrálního atomu. Elektronová afinita je množství energie uvolněné při přidání elektronu k atomu.
• Ionizační energie souvisí s tvorbou kationtů z neutrálních atomů a elektronová afinita souvisí s tvorbou aniontů.
