Avant d'analyser la différence entre la première et la deuxième énergie d'ionisation, discutons d'abord de ce qu'est l'énergie d'ionisation. En général, l'énergie d'ionisation est appelée l'énergie nécessaire pour éliminer un électron d'un atome gazeux ou d'un ion. Puisque les électrons sont attirés par le noyau positif, il est nécessaire de fournir de l'énergie pour ce processus. Ceci est considéré comme un processus endothermique. Les énergies d'ionisation sont exprimées en kJ mol-1. le différence clé entre la première et la deuxième énergie d’ionisation s’explique mieux dans leurs définitions; L'énergie absorbée par un atome neutre, gazeux, pour produire un ion chargé +1 (pour éliminer un électron) est appelé première énergie d'ionisation tandis que l'énergie absorbée par un ion gazeux chargé positivement (+1) pour produire un ion avec une charge +2 est appelé la deuxième énergie d'ionisation. L'énergie d'ionisation est calculée pour 1 mol d'atomes ou d'ions. En d'autres termes; la première énergie d'ionisation concerne les atomes gazeux neutres et la seconde énergie d'ionisation concerne les ions gazeux chargés (+1). La magnitude de l'énergie d'ionisation varie en fonction de la charge du noyau, de la distance de la forme électronique du noyau et du nombre d'électrons entre le noyau et les électrons de la coque externe..
La première énergie d’ionisation est définie comme l’énergie absorbée par 1 mole d’atomes gazeux neutres pour éliminer l’électron le plus faiblement lié de l’atome et produire 1 mole d’ions gazeux avec une charge +1. La magnitude de la première énergie d’ionisation augmente le long d’une période du tableau périodique et diminue le long d’un groupe. La première énergie d'ionisation a une périodicité; il a le même motif à plusieurs reprises le long du tableau périodique.
La deuxième énergie d'ionisation est définie comme l'énergie absorbée par 1 mol d'ions gazeux chargés positivement pour produire 1 mol d'ions gazeux avec une charge +2, en éliminant l'électron lié de manière lâche de l'ion +1. La deuxième énergie d'ionisation montre également la périodicité.
Première énergie d'ionisation (I1E): L'énergie nécessaire pour éliminer l'électron le plus faiblement lié de 1 mol d'atomes gazeux afin de produire 1 mol d'ions gazeux avec une charge positive (+1).
X (g) X+ (g) + e-
(1 mol) (1 mol) (1 mol)
Deuxième énergie d'ionisation (I2E): L'énergie nécessaire pour éliminer l'électron le plus faiblement lié de 1 mol d'ions gazeux avec une charge +1 pour produire un mol d'ions gazeux avec une charge +2.
X+ (g) X2+ (g) + e-
(1 mol) (1 mol) (1 mol)
Généralement, l’expulsion du premier électron d’un atome gazeux à l’état fondamental est plus facile que l’expulsion du deuxième électron d’un ion chargé positivement. Par conséquent, la la première énergie d'ionisation est inférieure à la deuxième énergie d'ionisation et la différence d'énergie entre les première et deuxième énergies d'ionisation est significativement grande.
Élément | Première énergie d'ionisation (I1E) /kJ mol-1 | Deuxième énergie d'ionisation (I2E) / kJ mol-1 |
Hydrogène (H) | 1312 | |
Hélium (il) | 2372 | 5250 |
Lithium (Li) | 520 | 7292 |
Béryllium (Be) | 899 | 1757 |
Bore (B) | 800 | 2426 |
Carbone (C) | 1086 | 2352 |
Azote (N) | 1402 | 2855 |
Oxygène (O) | 1314 | 3388 |
Fluor (F) | 680 | 3375 |
Néon | 2080 | 3963 |
Sodium (Na) | 496 | 4563 |
Magnésium (Mg) | 737 | 1450 |
Première énergie d'ionisation (I1E): Les premières valeurs d'énergie d'ionisation des atomes à chaque période montrent la même variation. La magnitude est toujours inférieure aux valeurs d'énergie de la seconde ionisation
Deuxième énergie d'ionisation (I2E): Les valeurs d'énergie de seconde ionisation des atomes à chaque période montrent la même variation; ces valeurs sont toujours supérieures aux premières valeurs d'énergie d'ionisation.Courtoisie d'image:
«Tableau périodique des énergies d’ionisation» de Cdang et Adrignola. (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons