Différence entre la première et la deuxième énergie d’ionisation

Différence principale - première vs deuxième énergie d'ionisation

L'énergie d'ionisation est la quantité d'énergie nécessaire à un atome gazeux pour éliminer un électron de son orbitale la plus externe. Il s’agit de l’énergie d’ionisation car l’atome reçoit une charge positive après le retrait d’un électron et devient un ion chargé positivement. Chaque élément chimique a une valeur spécifique d’énergie d’ionisation. En effet, les atomes d'un élément sont différents des atomes d'un autre élément. Les première et seconde énergies d'ionisation décrivent la quantité d'énergie requise par un atome pour éliminer un électron et un autre électron, respectivement. La principale différence entre la première et la deuxième énergie d’ionisation est que la la première énergie d'ionisation a une valeur inférieure à la deuxième énergie d'ionisation pour un élément particulier.

Zones clés couvertes

1. Quelle est la première énergie d'ionisation
      - Définition, tendances dans le tableau périodique
2. Quelle est la deuxième énergie d'ionisation
      - Définition, tendances dans le tableau périodique
3. Quelle est la différence entre la première et la deuxième énergie d’ionisation?
      - Comparaison des différences clés

Termes clés: Première énergie d’ionisation, ionisation, deuxième énergie d’ionisation, coquilles

Quelle est la première énergie d'ionisation

La première énergie d’ionisation est la quantité d’énergie requise par un atome neutre, gazeux, pour éliminer son électron le plus externe. Cet électron le plus externe est situé dans l'orbitale la plus externe d'un atome. Par conséquent, cet électron a la plus haute énergie parmi les autres électrons de cet atome. Par conséquent, la première énergie d'ionisation est l'énergie nécessaire pour décharger l'électron d'énergie le plus élevé d'un atome. Cette réaction est essentiellement une réaction endothermique. Ceci peut être donné dans une réaction comme suit.

X_(g)    → X_(g)⁺   +    e^-

Ce concept est associé à un atome chargé de manière neutre, car les atomes chargés de manière neutre ne sont composés que du nombre d'origine d'électrons composant l'élément. Cependant, l’énergie requise à cet effet dépend du type d’élément. Si tous les électrons sont appariés dans un atome, cela nécessite une énergie plus élevée. S'il y a un électron non apparié, il nécessite une énergie plus faible. Cependant, la valeur dépend également d'autres faits. Par exemple, si le rayon atomique est élevé, une faible quantité d’énergie est nécessaire car l’électron le plus externe est situé loin du noyau. La force d'attraction entre cet électron et le noyau est alors faible. Par conséquent, il peut facilement être enlevé. Mais si le rayon atomique est bas, l'électron est fortement attiré par le noyau. Ensuite, il est difficile d'être retiré de l'atome.

Le tableau périodique des éléments montre une certaine tendance ou une tendance à faire varier la première énergie d'ionisation au cours de ses périodes. En descendant un groupe du tableau périodique, la première énergie d'ionisation diminue puisque le rayon atomique augmente vers le bas du groupe.

Figure 1: Tendance de la première énergie d’ionisation dans le tableau périodique des éléments

L'image ci-dessus montre comment la première énergie d'ionisation varie au cours d'une période. Les gaz rares ont les énergies de première ionisation les plus élevées, car ces éléments ont des atomes composés de couches d'électrons complètement remplies. Par conséquent, ces atomes sont très stables. En raison de cette stabilité, il est très difficile d'éliminer l'électron le plus externe.

Quelle est la deuxième énergie d'ionisation

La deuxième énergie d’ionisation peut être définie comme la quantité d’énergie nécessaire pour éliminer un électron situé le plus à l’extérieur d’un atome gazeux chargé positivement. L'élimination d'un électron d'un atome à charge neutre entraîne une charge positive. C'est parce qu'il n'y a pas assez d'électrons pour neutraliser la charge positive du noyau. Retirer un autre électron de cet atome chargé positivement demandera une énergie très élevée. Cette quantité d'énergie s'appelle la deuxième énergie d'ionisation. Ceci peut être donné dans une réaction comme ci-dessous.

X_(g)⁺   → X_(g)⁺²    +     e^-

La deuxième énergie d'ionisation est toujours une valeur supérieure à la première énergie car il est très difficile d'éliminer un électron d'un atome chargé positivement par rapport à un atome chargé neutralement; c'est parce que le noyau attire fortement le reste des électrons après avoir éliminé un électron d'un atome neutre.

Figure 2: Différences entre les première, deuxième et troisième énergies d'ionisation dans les métaux de transition

L'image ci-dessus montre les différences entre les première, deuxième et troisième énergies d'ionisation. Cette différence est due au fait que l'élimination des électrons devient difficile avec l'augmentation de la charge positive. De plus, lorsque les électrons sont supprimés, le rayon atomique est diminué. Il est également difficile de retirer un autre électron.

Différence entre la première et la deuxième énergie d’ionisation

Définition

Première énergie d'ionisation: La première énergie d’ionisation est la quantité d’énergie requise par un atome neutre gazeux pour éliminer son électron le plus externe..

Deuxième énergie d'ionisation: La deuxième énergie d’ionisation est la quantité d’énergie requise par un atome gazeux chargé positivement pour éliminer un électron le plus externe..

Valeur

Première énergie d'ionisation: La première énergie d'ionisation est comparativement une valeur faible.

Deuxième énergie d'ionisation: La deuxième énergie d'ionisation est comparativement une valeur élevée.

Espèce de départ

Première énergie d'ionisation: La première énergie d'ionisation est définie pour un atome chargé de manière neutre.

Deuxième énergie d'ionisation: La deuxième énergie d'ionisation est définie par rapport à un atome chargé positivement.

Produit fini

Première énergie d'ionisation: Le produit final est un atome chargé +1 après la première ionisation.

Deuxième énergie d'ionisation: Le produit final est un atome chargé +2 après la deuxième ionisation.

Conclusion

Les valeurs d'énergie d'ionisation jouent un rôle important dans la détermination de la réactivité des éléments chimiques. Il est également utile de déterminer si une réaction chimique se produirait ou non. L'énergie d'ionisation sert parfois d'énergie d'activation pour une certaine réaction. La principale différence entre la première et la deuxième énergie d'ionisation est que la première énergie d'ionisation est une valeur inférieure à la deuxième énergie d'ionisation pour un élément particulier..

Références:

1. «Energie d’ionisation». PURDUE Science. Disponible ici. Consulté le 22 août 2017.
2. Libretexts. “Ionization Energy.” Chimie LibreTexts, Libretexts, 14 mai 2017, disponible ici. Consulté le 22 août 2017.

Courtoisie d'image:

1. "Premières énergies d'ionisation" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Energies de transition des métaux d'ionisation” de Oncandor - Propre travail (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia