Nøgleforskellen mellem elektronegativitet og ioniseringsenergi er, at elektronegativitet forklarer tiltrækningen af elektroner, mens ioniseringsenergi refererer til fjernelse af elektroner fra et atom.
Atomer er byggestenene i alle eksisterende stoffer. De er så små, at vi ikke engang kan observere dem med vores blotte øje. Et atom består af en kerne, som har protoner og neutroner. Ud over neutroner og positroner er der andre små subatomære partikler i kernen, og der er elektroner, der cirkler rundt om kernen i orbitaler. På grund af tilstedeværelsen af protoner har atomkerner en positiv ladning. Elektronerne i den ydre kugle har en negativ ladning. Derfor bevarer de tiltrækningskræfter mellem atomets positive og negative ladninger sin struktur.
Hvad er elektronegativitet?
Elektronegativitet er et atoms tendens til at tiltrække elektronerne i en binding mod det. Med andre ord viser dette tiltrækningen af et atom mod elektronerne. Vi bruger almindeligvis Pauling-skalaen til at indikere elementers elektronegativitet.
I det periodiske system ændres elektronegativiteten i overensstemmelse med et mønster. Fra venstre mod højre på en periode øges elektronegativiteten, og fra top til bund på en gruppe falder elektronegativiteten. Derfor er fluor det mest elektronegative grundstof med en værdi på 4,0 på Pauling-skalaen. Gruppe et og to elementer har mindre elektronegativitet; således har de en tendens til at danne positive ioner ved at give elektroner. Da gruppe 5, 6, 7 grundstoffer har en højere elektronegativitetsværdi, tager de gerne elektroner ind og fra negative ioner.
Figur 01: Elektronegativitet ifølge Pauling-skalaen
Elektronegativitet er også vigtig for at bestemme arten af obligationer. Hvis de to atomer i bindingen ikke har nogen elektronegativitetsforskel, vil der dannes en ren kovalent binding. Desuden, hvis elektronegativitetsforskellen mellem de to er høj, vil en ionbinding være resultatet. Hvis der er en lille forskel, vil der dannes en polær kovalent binding.
Hvad er ioniseringsenergi?
Ioniseringsenergi er den energi, der skal gives til et neutr alt atom for at fjerne en elektron fra det. Fjernelsen af en elektron betyder at fjerne den i en uendelig afstand fra arten, så der ikke er nogen tiltrækningskræfter mellem elektronen og kernen (fuldstændig fjernelse).
Vi kan navngive ioniseringsenergier som første ioniseringsenergi, anden ioniseringsenergi og så videre, afhængigt af antallet af elektroner fjernet fra atomet. Dette vil samtidig give anledning til kationer med +1, +2, +3 ladninger og så videre.
Figur 1: Ioniseringsenergitendenser for den første ionisering i hver periode i det periodiske system
I små atomer er atomradius lille. Derfor er de elektrostatiske tiltrækningskræfter mellem elektronen og neutronen meget højere sammenlignet med et atom med en større atomradius. Det øger ioniseringsenergien af et lille atom. Hvis elektronen er tættere på kernen, vil ioniseringsenergien være højere.
Desuden varierer de første ioniseringsenergier for forskellige atomer også. For eksempel er den første ioniseringsenergi af natrium (496 kJ/mol) meget lavere end den første ioniseringsenergi af chlor (1256 kJ/mol). Det er fordi ved at fjerne én elektron kan natrium opnå ædelgaskonfigurationen; derfor fjerner det let elektronen. Derudover er atomafstanden mindre i natrium end i klor, hvilket sænker ioniseringsenergien. Derfor stiger ioniseringsenergien fra venstre mod højre i en række og fra bund til top i en kolonne i det periodiske system (dette er den omvendte stigning i atomstørrelsen i det periodiske system). Når elektroner fjernes, er der nogle tilfælde, hvor atomerne får stabile elektronkonfigurationer. På dette tidspunkt har ioniseringsenergier tendens til at springe til en højere værdi.
Forskellen mellem elektronegativitet og ioniseringsenergi?
Elektronegativitet er et atoms tendens til at tiltrække elektronerne i en binding mod det, mens ioniseringsenergi er den energi, et neutr alt atom har brug for for at fjerne en elektron fra det. Derfor er den vigtigste forskel mellem elektronegativitet og ioniseringsenergi, at elektronegativitet forklarer tiltrækningen af elektroner, mens ioniseringsenergi refererer til fjernelse af elektroner fra et atom.
Desuden er der en anden væsentlig forskel mellem elektronegativitet og ioniseringsenergi baseret på deres tendenser i det periodiske system af grundstoffer. Elektronegativiteten øges fra venstre mod højre på en periode og falder fra top til bund på en gruppe. Hvorimod ioniseringsenergien stiger fra venstre mod højre i en række og fra bund til top i en kolonne i det periodiske system. Men nogle gange får atomerne stabile elektronkonfigurationer, og derfor har ioniseringsenergier en tendens til at springe ind i en højere værdi.
Opsummering – Elektronegativitet vs ioniseringsenergi
Begreberne elektronegativitet og ioniseringsenergi forklarer vekselvirkningerne mellem atomkerner og elektroner. Den vigtigste forskel mellem elektronegativitet og ioniseringsenergi er, at elektronegativitet forklarer tiltrækningen af elektroner, mens ioniseringsenergi refererer til fjernelse af elektroner fra et atom.
