Химия (Что-то вроде лекций), страница 6

Энергия ионизации. Энергия, необходимая для удаления одного моля электронов от одного моля атомов какого либо элемента , на­зывается первой энергией ионизации 1}. В результате ионизации ато­мы превращаются в положительно заряженные ионы. Энергию иони­зации выражают либо в килоджоулях на моль (кДж/моль), либо в электронвольтах (эВ).

Энергия ионизации характеризует восстановительную способ­ность элемента. Первая энергия ионизации определяется электронным строением элементов и ее изменение имеет периодиче­ский характер. Энергия ионизации возрастает по периоду. Наименьшие значения энергии ионизации имеют щелочные элементы, нахо­дящиеся в начале периода, наибольшими значениями энергии иони-^3аДии характеризуются благородные газы, находящиеся в конце периода. Пики на кривой зависимости энергии ионизации от порядкового номера элемента наблюдаются у элементов с законченной s-подоболочкой (Be, Mg) и d-подоболочкой (Zn, Cd, Hg), и р-подоболочкой, в АО кото­рой находится по одному электрону (N, P, As). Ми­нимумы на кривой на­блюдаются у элементов, имеющих на внешней подоболочке по одному элек­трону (щелочные металлы, В, Al, Ga, In). В одной и той же группе энергия ионизации несколько уменьша­ется с увеличением порядкового номера элемента, что обусловлено увеличением размеров атомов и расстояния внешних подоболочек от ядра. Кроме первой энергии ионизации, элементы с многоэлектронны­ми атомами могут характеризоваться второй l₂, третьей l₃ и более высокой энергией ионизации, которые равны соответственно энергии отрыва молей электронов от молей ионов и Т. д. При этом энергии ионизации возрастают с увеличением их номеров, т.е. Особенно резкое увеличение энергии ионизации наблюдается при от­рыве электронов из заполненной подоболочки.

Сродство к электрону. Энергетический эффект присоединения моля электронов к молю нейтральных атомов называется сродст­вом к электрону. Например: Сродство к электрону E_ср количественно выражается в кДж/моль или эВ. Сродство к электрону зависит от положения элемента в пе­риодической системе. Наибольшие значения сродства к электрону имеют галогены, кислород, сера, наименьшие и даже отрицательные значения ее — элементы с электронной конфигурацией s² (He, Be, Mg, Zn), с полностью или наполовину заполненными p-подоболочками (Ne, Аг, Кг, N, P, As).

Энтальпия (теплота) образования. Тепловой эффект образования 1 моль вещества из простых веществ, устойчивых при 298 К и давлении 100 кПа, называют энтальпией (теплотой) образования. Энтальпию образования вещества В обозначают или Энтальпию образования простых веществ, устойчивых при298 К и давлении 100 кПа, принимают равной нулю. Нулевое значение эн­тальпии образования имеет фаза или модификация вещества, наибо­лее устойчивая при 298 К и давлении 100 кПа, например, газообраз­ный кислород, жидкий бром, белый фосфор, белое олово, ромбиче­ская сера. Тепловые эффекты реакций образования веществ в стан­дартном состоянии (см.табл. 5.1) называют стандартными энтальпиями образования или . Эти величины определены с той или иной степенью точности для нескольких тысяч веществ и сведены в справочники. В приложении 2 приведены значения энтальпий образования некоторых веществ, необходимых для последующих расчетов и упражнений.