Стр. 45 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

43

При этом повышенные значения потенциалов ионизации наблюдаются

либо у атомов с целиком заполненным внешним энергетическим подуровнем

(Ве, Mg,…., Ne, Ar ….),

I

1

= 9,32 эВ

I

1

= 7,64 эВ

4

Ве

12

Mg

2

s

2

р 3s 3р

21,56 эВ 15,76 эВ

10

Nе

18

Аr

либо у атомов, у которых внешний энергетический подуровень заполнен ровно

наполовину (N и Р). Для сравнения на схеме далее приведен кислород, который

находится в том же периоде, что и азот и следует за ним.

14,54 эВ 11,0 эВ 13,6 эВ

15

Р

7

N

8

О

3s 3р

2

s

2

р

2

s

2

р

Эти факты служат дополнительным экспериментальным доказательством

для уже упоминавшегося ранее положения, согласно которому электронные

конфигурации, соответствующие полностью или ровно наполовину занятым

электронами подуровням, обладают повышенной энергетической устойчиво-

стью. По этой причине, на отрыв первого электрона от следующего за ними

элемента, например, кислорода, необходимо затратить большую энергию: J

1

(O)

> J

1

(N) и J

1

(S) > J

1

(Р).

При движении по главным группам сверху вниз энергия ионизации

уменьшается, а металлические свойства элементов увеличиваются, что связано

с увеличением радиуса атома и уменьшением электростатического притяжения

внешнего электрона к ядру. По этой причине, наиболее активные металлы на-

ходятся внизу Периодической системы (Rb,Cs, Ba).

Таким образом, величина потенциала ионизации может служить мерой

большей или меньшей «металличности» элемента: чем меньше потенциал ио-

низации, тем легче оторвать электрон от атома, и тем сильнее выражены метал-

лические свойства элемента.

Помимо прочего, ярким примером практической полезности шкалы энер-

гий ионизации служит следующий факт. В 1962 г. Н. Бартлетт [20], исследуя

окисление PtF

6

кислородом, обратил внимание на то, что первая энергия иони-

зации ксенона (12,2 эВ) близка к первой энергии ионизации кислорода

(О

2

→ О

2

+

+ е; 12,06 эВ) и предположил, что PtF

6

может оторвать электрон не

только от молекулярного кислорода, что к тому времени им было исследовано