이온화 에너지의 경향성 ★

이온화 에너지의 경향성

( 원소의 주기적 성질. Periodic Properties of the Elements )

 

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▶ 참고: 유효 핵전하 [ https://ywpop.tistory.com/2526 ]

▶ 참고: 이온화 에너지 도표

[ https://en.wikipedia.org/wiki/Molar_ionization_energies_of_the_elements ]

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[그림] 원소의 주기적 성질. Periodic Properties of the Elements.

 

 

 

▶ 이온화 에너지

> 18족(8A족, 비활성기체)이 가장 크고,

( 원자번호 2번 He의 1차 이온화 에너지: 2372.3 kJ/mol )

> 1족(1A족, 알칼리금속)이 가장 작다.

( 원자번호 87번 Fr의 1차 이온화 에너지: 380 kJ/mol )

 

 

 

 

같은 주기에서는, 핵전하가 감소할수록(←),

같은 족에서는, 껍질이 증가할수록(↓),

최외각 전자를 붙잡아 두기가 쉽지 않다.

---> 큰 힘(에너지) 쓰지 않고도 전자를 떼어낼 수 있다.

 

 

 

같은 족에서는, 껍질이 증가할수록(↓),

핵전하가 증가하기는 하나 아주 쬐꼼 증가하고,

원자핵과 최외각 전자 사이의 거리는

n^2씩 훨씬 더 멀어지므로

n = 1: r_1 = 0.53 Å = a_0 (Bohr radius)

n = 2: r_2 = 4a_0

n = 3: r_3 = 9a_0

---> 큰 힘(에너지) 쓰지 않고도 전자를 떼어낼 수 있다.

 

 

 

[그림] 주양자수(n)와 전자 껍질의 크기(거리).

 

 

 

 

 

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[참고] 금속성이 가장 큰 물질은 원자번호 87번 프랑슘(francium, Fr).

단, 프랑슘은 인공 물질(man-made element),

매우 방사성이 강해(radioactive), 금방 다른 물질로 붕괴됨.

따라서 자연 물질(natural element) 중 금속성이 가장 높은 물질은

주기율표 상 프랑슘 바로 위에 있는 원자번호 55번 세슘(cesium, Cs).

 

The natural element with the highest metallic character is cesium,

which is found directly above francium on the periodic table.

 

 

 

 

 

 

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