پرسش

با سلام
می خواستم بدانم انرژی نخستین یونش B از Be كم تر است . در صورتی كه در یك تناوب به جلو كه می رویم باید انرژی نخستین یونش بیشتر شود همین طور در مورد اكسیژن كه از نیتروژن كمتر است و آیا این استثنا برای همه تناوب ها در گروه عناصر بالا صدق می كند
با تشكر
- 17 ساله - دیپلم

پاسخ

پاسخ این سوالات به راحتی با مراجعه به آرایش الكترونی این عناصر به دست می آید. بریلیم دارای عدد اتمی 4 و بور دارای عدد اتمی 5 می باشد. بنابراین آرایش الكترونی این عناصر به صورت زیر هستند:
4Be: 1S2, 2S2
5B: 1S2, 2S2, 2P1
همانطور كه مشاهده می فرمایید، در اولین یونش، در اتم بریلیم، الكترون از زیر لایه ی پر 2s جدا می شود، در حالیكه در اتم بور، در اولین یونش، الكترون از زیر لایه ی p جدا می شود. می دانید كه زیرلایه ی P نسبت به زیرلایه ی Sاز هسته فاصله ی بیشتری داشته و دارای انرژی بالاتری می باشد، به همین دلیل جداكردن الكترون از آن راحت تر است. به این ترتیب انرژی نخستین یونش B از Be كم تر می شود.
همین طور در مورد اكسیژن و نیتروژن:
7N: 1s2, 2s2, 2P3
8O: 1s2, 2s2, 2p4
در اتم نیتروژن، زیرلایه های 1s , 2s پر می باشند و زیرلایه ی 2P به طور كامل نیمه پر است، یعنی در هر كدام از اوربیتال هایش، یك الكترون قرار گرفته است و یك حالت تقارن وجود دارد. همیشه حالت تقارن سبب پایدارتر شدن و كاهش انرژی می شود.
اما در اكسیژن، در زیرلایه ی p، در یكی از اوربیتال ها دو الكترون و در دو تای دیگر یك الكترون قرار گرفته است و دیگر حالت تقارن و پایدار موجود در اتم نیتروژن وجود ندارد، به این دلیل اتم اكسیژن با صرف انرژی كمتری نسبت به اتم اكسیژن، الكترون موجود در اوربیتالی كه دو الكترون دارد را از دست می دهد تا به حالت تقارن و پایدار مشابه اتم نیتروژن برسد.
در ضمن این روند در تمام تناوب های جدول وقتی از گروه 2 اصلی به گروه 3 اصلی می رویم یا وقتی از گروه 5 اصلی به گروه 6 اصلی می رویم، مشاهده می شود.
پیروز و سربلند باشید.