Anorganische Chemie: Ionisierungsenergie, Elektroaffinität und Elektronegativität

Name:Nils Köhne

Ionisierungsenergie

Ionen sind geladene Teilchen. Um Elektronen von einem Element zu trennen, benötigt man Energie, da der positiv geladene Kern und die negativ geladenen Elektronen sich gegenseitig anziehen. Diese Energie nennt man Ionisierungsenergie. Die Ionisierungsenergie steigt bei jedem weiteren abzuspaltenden Elektron. Die Ionisierungsenergie sinkt auch von links nach rechts und von oben nach unten im Periodensystem. Dies lässt sich dadurch erklären, dass je weiter man im Periodensystem nach unten geht, desto weiter ist die durchschnittliche Entfernung der Elektronen vom Kern und so werden sie auch weniger von dem Kern angezogen und man braucht weniger Energie um sie vom Atom zu "lösen".

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Quelle Bild: Creative Commons Attribution 3.0 Germany by Wikicommonsauthor: Sponk; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Erste_Ionisierungsenergie_PSE_color_coded.png

Man betrachtet die Ionisierungsenergie bei einem mol. Desweiteren wird die Ionisierungsenergie von Mal zu Mal stärker, da man ein Elektron aus einem bereits positiven Ion "herauslösen" muss. Dabei gibt es sprunghafte Anstiege, wenn die Elektronen der nächsten Schalle "herausgelöst" werden sollen. Die Einheit ist eV pro Atom oder MJ(Megajoule) pro mol. Flour hat eine Ioniesierungsenergie von ca. 1,7MJ pro mol.

 
                1             ze·e

      F =  -------  ·  ----------
               4πε₀          r²

F entspricht der Ionisierungsenergie   

z ist die Ordnungszahl

e die Elementarladung

r der Abstand des äußersten Elektrons

ε₀ ist die elektrische Feldkonstante

Elektronenaffinität (EA, E_ea,ΔH oder χ)

Im Gegensatz zur Ionisierungsenergie steht die Elektronenaffinität. Sie beschreibt die freigesetzte Energie bei Teilchen, wenn ein Elektron hinzukommt. Sie verhält sich ähnlich wie die Ionisierungsenergie, da sie im Periodensystem von oben-rechts nach unten-links abnimmt. Die Erklärung ist analog zu der der Ionisierungsenergie. Die oberen Perioden haben eine kleine, mittlere Entfernung der Elektronen. Das heißt für weitere Elektronen, dass sie sich nah am Kern befinden und so die Anziehung sehr stark ist.

Elektronennegativität (EN, Χ)

Um bei Verbindungen herauszufinden, wie, welche Elemente partialgeladen sind müsste man immer die Ionisierungsenergie und die Elektronenaffinität betrachten. Da dies ein großer Aufwand wäre, hat man eine Hilfsgröße eingeführt, die Elektronennegativität. Diese bezeichnet das Bestreben von Elementen Elektronen in Bindungen an sich zu ziehen. Je größer die Elektronennegativität ist, desto stärker ist das Bestreben. Die höchste Elektronennegativtät hat Fluor(4,0), die niedriegste hat Cäsium(0,7). Bei Verbindungen hat das Element mit der größten Elektronennegativität eine negative Partialadung, das mit der Kleineren hat eine positive.

Zusatzinformationen: 

http://de.wikipedia.org/wiki/Ionisierungsenergie