Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτραρνητικότητας και ενέργειας ιοντισμού είναι ότι η ηλεκτραρνητικότητα εξηγεί την έλξη των ηλεκτρονίων ενώ η ενέργεια ιονισμού αναφέρεται στην απομάκρυνση ηλεκτρονίων από ένα άτομο.
Τα άτομα είναι τα δομικά στοιχεία όλων των υπαρχουσών ουσιών. Είναι τόσο μικροσκοπικά που δεν μπορούμε να τα παρατηρήσουμε ούτε με γυμνό μάτι. Ένα άτομο αποτελείται από έναν πυρήνα, ο οποίος έχει πρωτόνια και νετρόνια. Εκτός από τα νετρόνια και τα ποζιτρόνια, υπάρχουν άλλα μικρά υποατομικά σωματίδια στον πυρήνα και υπάρχουν ηλεκτρόνια που κυκλώνουν γύρω από τον πυρήνα σε τροχιακά. Λόγω της παρουσίας πρωτονίων, οι ατομικοί πυρήνες έχουν θετικό φορτίο. Τα ηλεκτρόνια στην εξωτερική σφαίρα έχουν αρνητικό φορτίο. Ως εκ τούτου, οι ελκτικές δυνάμεις μεταξύ των θετικών και αρνητικών φορτίων του ατόμου διατηρούν τη δομή του.
Τι είναι η Ηλεκτραρνητικότητα;
Ηλεκτραρνητικότητα είναι η τάση ενός ατόμου να έλκει τα ηλεκτρόνια ενός δεσμού προς αυτό. Με άλλα λόγια, αυτό δείχνει την έλξη ενός ατόμου προς τα ηλεκτρόνια. Συνήθως χρησιμοποιούμε την κλίμακα Pauling για να υποδείξουμε την ηλεκτραρνητικότητα των στοιχείων.
Στον περιοδικό πίνακα, η ηλεκτραρνητικότητα αλλάζει σύμφωνα με ένα μοτίβο. Από αριστερά προς τα δεξιά σε μια περίοδο, η ηλεκτραρνητικότητα αυξάνεται και από πάνω προς τα κάτω σε μια ομάδα, η ηλεκτραρνητικότητα μειώνεται. Επομένως, το φθόριο είναι το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο με τιμή 4,0 στην κλίμακα Pauling. Τα στοιχεία της ομάδας ένα και δύο έχουν μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα. Έτσι, τείνουν να σχηματίζουν θετικά ιόντα δίνοντας ηλεκτρόνια. Δεδομένου ότι τα στοιχεία της ομάδας 5, 6, 7 έχουν υψηλότερη τιμή ηλεκτραρνητικότητας, τους αρέσει να λαμβάνουν ηλεκτρόνια μέσα και από αρνητικά ιόντα.
Εικόνα 01: Ηλεκτραρνητικότητα σύμφωνα με την κλίμακα Pauling
Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι επίσης σημαντική για τον προσδιορισμό της φύσης των δεσμών. Εάν τα δύο άτομα του δεσμού δεν έχουν διαφορά ηλεκτραρνητικότητας, τότε θα σχηματιστεί ένας καθαρός ομοιοπολικός δεσμός. Επιπλέον, εάν η διαφορά ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ των δύο είναι υψηλή, τότε το αποτέλεσμα θα είναι ένας ιοντικός δεσμός. Εάν υπάρχει μια μικρή διαφορά, θα σχηματιστεί ένας πολικός ομοιοπολικός δεσμός.
Τι είναι η Ενέργεια Ιονισμού;
Ενέργεια ιονισμού είναι η ενέργεια που πρέπει να δοθεί σε ένα ουδέτερο άτομο για να αφαιρεθεί ένα ηλεκτρόνιο από αυτό. Η αφαίρεση ενός ηλεκτρονίου σημαίνει την απομάκρυνσή του σε άπειρη απόσταση από το είδος, έτσι ώστε να μην υπάρχουν δυνάμεις έλξης μεταξύ του ηλεκτρονίου και του πυρήνα (πλήρης απομάκρυνση).
Μπορούμε να ονομάσουμε τις ενέργειες ιονισμού ως πρώτη ενέργεια ιοντισμού, δεύτερη ενέργεια ιοντισμού και ούτω καθεξής, ανάλογα με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που αφαιρούνται από το άτομο. Ταυτόχρονα, αυτό θα οδηγήσει σε κατιόντα με φορτίσεις +1, +2, +3 κ.ο.κ.
Εικόνα 1: Τάσεις ενέργειας ιονισμού για τον πρώτο ιονισμό σε κάθε περίοδο του περιοδικού πίνακα
Στα μικρά άτομα, η ατομική ακτίνα είναι μικρή. Επομένως, οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις έλξης μεταξύ του ηλεκτρονίου και του νετρονίου είναι πολύ μεγαλύτερες σε σύγκριση με ένα άτομο με μεγαλύτερη ατομική ακτίνα. Αυξάνει την ενέργεια ιονισμού ενός μικρού ατόμου. Εάν το ηλεκτρόνιο είναι πιο κοντά στον πυρήνα, η ενέργεια ιονισμού θα είναι μεγαλύτερη.
Επιπλέον, οι πρώτες ενέργειες ιονισμού διαφορετικών ατόμων ποικίλλουν επίσης. Για παράδειγμα, η πρώτη ενέργεια ιοντισμού του νατρίου (496 kJ/mol) είναι πολύ χαμηλότερη από την πρώτη ενέργεια ιοντισμού του χλωρίου (1256 kJ/mol). Είναι επειδή αφαιρώντας ένα ηλεκτρόνιο, το νάτριο μπορεί να αποκτήσει τη διαμόρφωση του ευγενούς αερίου. Ως εκ τούτου, αφαιρεί εύκολα το ηλεκτρόνιο. Επιπλέον, η ατομική απόσταση είναι μικρότερη στο νάτριο από ότι στο χλώριο, γεγονός που μειώνει την ενέργεια ιονισμού. Επομένως, η ενέργεια ιονισμού αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά στη σειρά και από κάτω προς τα πάνω σε μια στήλη του περιοδικού πίνακα (αυτό είναι το αντίστροφο της αύξησης του ατομικού μεγέθους στον περιοδικό πίνακα). Κατά την αφαίρεση ηλεκτρονίων, υπάρχουν ορισμένες περιπτώσεις όπου τα άτομα αποκτούν σταθερές διαμορφώσεις ηλεκτρονίων. Σε αυτό το σημείο, οι ενέργειες ιονισμού τείνουν να μεταπηδούν σε υψηλότερη τιμή.
Διαφορά μεταξύ ηλεκτροαρνητικότητας και ενέργειας ιονισμού;
Ηλεκτραρνητικότητα είναι η τάση ενός ατόμου να έλκει τα ηλεκτρόνια ενός δεσμού προς αυτό, ενώ η ενέργεια ιονισμού είναι η ενέργεια που χρειάζεται ένα ουδέτερο άτομο για να αφαιρέσει ένα ηλεκτρόνιο από αυτό. Επομένως, η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτραρνητικότητας και ενέργειας ιονισμού είναι ότι η ηλεκτραρνητικότητα εξηγεί την έλξη των ηλεκτρονίων ενώ η ενέργεια ιονισμού αναφέρεται στην απομάκρυνση ηλεκτρονίων από ένα άτομο.
Επιπλέον, υπάρχει μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ της ηλεκτραρνητικότητας και της ενέργειας ιονισμού με βάση τις τάσεις τους στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων. Η ηλεκτροαρνητικότητα αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά σε μια περίοδο και μειώνεται από πάνω προς τα κάτω σε μια ομάδα. Ενώ, η ενέργεια ιονισμού αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά σε μια σειρά και από κάτω προς τα πάνω σε μια στήλη του περιοδικού πίνακα. Ωστόσο, μερικές φορές, τα άτομα αποκτούν σταθερές διαμορφώσεις ηλεκτρονίων, και έτσι, οι ενέργειες ιονισμού τείνουν να μεταπηδούν σε υψηλότερη τιμή.
Σύνοψη – Ηλεκτραρνητικότητα έναντι Ενέργειας Ιοντισμού
Οι όροι ηλεκτραρνητικότητα και ενέργεια ιοντισμού εξηγούν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ατομικών πυρήνων και ηλεκτρονίων. Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτραρνητικότητας και ενέργειας ιοντισμού είναι ότι η ηλεκτραρνητικότητα εξηγεί την έλξη των ηλεκτρονίων ενώ η ενέργεια ιονισμού αναφέρεται στην απομάκρυνση ηλεκτρονίων από ένα άτομο.
