Sự khác biệt chính giữa độ âm điện và năng lượng ion hóa là độ âm điện giải thích sức hút của các electron trong khi năng lượng ion hóa đề cập đến sự bứt electron khỏi nguyên tử.
Nguyên tử là cơ sở cấu tạo nên tất cả các chất hiện có. Chúng rất nhỏ đến nỗi chúng ta thậm chí không thể quan sát chúng bằng mắt thường. Một nguyên tử bao gồm một hạt nhân, có proton và neutron. Ngoài neutron và positron, trong hạt nhân còn có các hạt hạ nguyên tử nhỏ khác và có các electron quay quanh hạt nhân theo các obitan. Vì sự hiện diện của proton nên hạt nhân nguyên tử mang điện tích dương. Các êlectron ở khối cầu ngoài cùng mang điện tích âm. Do đó, lực hấp dẫn giữa các điện tích âm và dương của nguyên tử duy trì cấu trúc của nó.
Độ âm điện là gì?
Độ âm điện là xu hướng của nguyên tử hút các điện tử trong liên kết về phía nó. Nói cách khác, điều này cho thấy sức hút của một nguyên tử đối với các electron. Chúng tôi thường sử dụng thang đo Pauling để chỉ ra độ âm điện của các nguyên tố.
Trong bảng tuần hoàn, độ âm điện thay đổi theo một mẫu. Từ trái sang phải trong một chu kỳ, độ âm điện tăng dần, và từ trên xuống dưới trên một nhóm, độ âm điện giảm dần. Do đó, flo là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất với giá trị 4,0 trên thang Pauling. Nhóm một và hai nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn; do đó, chúng có xu hướng tạo thành các ion dương bằng cách cho các điện tử. Vì các nguyên tố nhóm 5, 6, 7 có giá trị độ âm điện lớn hơn nên chúng thích nhận electron trong và ngoài ion âm.
Hình 01: Độ âm điện theo Thang đo Pauling
Độ âm điện cũng rất quan trọng trong việc xác định bản chất của liên kết. Nếu hai nguyên tử trong liên kết không có hiệu số độ âm điện thì liên kết cộng hoá trị thuần tuý sẽ hình thành. Hơn nữa, nếu sự chênh lệch độ âm điện giữa hai chất này cao, thì kết quả là một liên kết ion. Nếu có sự khác biệt nhỏ, một liên kết cộng hóa trị có cực sẽ hình thành.
Năng lượng Ion hóa là gì?
Năng lượng ion hóa là năng lượng cần cung cấp cho một nguyên tử trung hòa để loại bỏ một electron khỏi nó. Việc loại bỏ một điện tử có nghĩa là loại bỏ nó một khoảng cách vô hạn khỏi loài để không còn lực hút giữa điện tử và hạt nhân (loại bỏ hoàn toàn).
Chúng ta có thể gọi tên các năng lượng ion hóa là năng lượng ion hóa thứ nhất, năng lượng ion hóa thứ hai, v.v., tùy thuộc vào số lượng electron bứt ra khỏi nguyên tử. Đồng thời, điều này sẽ làm phát sinh các cation có điện tích +1, +2, +3, v.v.
Hình 1: Xu hướng năng lượng ion hóa cho lần ion hóa đầu tiên trong mỗi chu kỳ của bảng tuần hoàn
Trong nguyên tử nhỏ, bán kính nguyên tử nhỏ. Do đó, lực hút tĩnh điện giữa êlectron và nơtron lớn hơn nhiều so với nguyên tử có bán kính nguyên tử lớn hơn. Nó làm tăng năng lượng ion hóa của một nguyên tử nhỏ. Nếu electron càng gần hạt nhân thì năng lượng ion hóa sẽ càng cao.
Hơn nữa, năng lượng ion hóa đầu tiên của các nguyên tử khác nhau cũng khác nhau. Ví dụ, năng lượng ion hóa đầu tiên của natri (496 kJ / mol) thấp hơn nhiều so với năng lượng ion hóa đầu tiên của clo (1256 kJ / mol). Đó là bởi vì bằng cách loại bỏ một điện tử, natri có thể đạt được cấu hình khí cao quý; do đó, nó dễ dàng loại bỏ electron. Ngoài ra, khoảng cách nguyên tử trong natri ít hơn trong clo, điều này làm giảm năng lượng ion hóa. Do đó, năng lượng ion hóa tăng từ trái sang phải liên tiếp và từ dưới lên trên trong một cột của bảng tuần hoàn (đây là nghịch đảo của sự tăng kích thước nguyên tử trong bảng tuần hoàn). Khi loại bỏ các electron, có một số trường hợp mà các nguyên tử đạt được cấu hình electron ổn định. Tại thời điểm này, năng lượng ion hóa có xu hướng tăng lên giá trị cao hơn.
Sự khác biệt giữa độ âm điện và năng lượng ion hóa?
Độ âm điện là xu hướng của nguyên tử thu hút các điện tử trong liên kết về phía nó trong khi năng lượng ion hóa là năng lượng mà một nguyên tử trung hòa cần để loại bỏ một điện tử khỏi nó. Do đó, sự khác biệt chính giữa độ âm điện và năng lượng ion hóa là độ âm điện giải thích sức hút của các electron trong khi năng lượng ion hóa đề cập đến sự bứt các electron khỏi nguyên tử.
Hơn nữa, có một sự khác biệt đáng kể khác giữa độ âm điện và năng lượng ion hóa dựa trên xu hướng của chúng trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Độ âm điện tăng từ trái sang phải trong một chu kỳ và giảm từ trên xuống dưới đối với một nhóm. Trong khi đó, năng lượng ion hóa tăng từ trái sang phải liên tiếp và từ dưới lên trên trong một cột của bảng tuần hoàn. Tuy nhiên, đôi khi, các nguyên tử đạt được cấu hình electron ổn định, và do đó, năng lượng ion hóa có xu hướng tăng lên một giá trị cao hơn.
Tóm tắt - Độ âm điện so với Năng lượng ion hóa
Thuật ngữ độ âm điện và năng lượng ion hóa giải thích tương tác giữa hạt nhân nguyên tử và electron. Sự khác biệt chính giữa độ âm điện và năng lượng ion hóa là độ âm điện giải thích sức hút của các electron trong khi năng lượng ion hóa đề cập đến sự bứt các electron khỏi nguyên tử.
