¿Cuál es el orden de las segundas energías de ionización para los elementos en la segunda fila de la Tabla Periódica?

¡ADVERTENCIA! ¡Respuesta larga! El orden es #"Be < C < B < N < F < O < Ne < Li"#.

Explicación:

El indicador del segunda energía de ionización (#"IE"_2#) es la energía requerida para eliminar un electrón de un catión 1 + en estado gaseoso.

#"X"^"+""(g)" → "X"^"2-""(g)" + "e"^"-"#

Al igual que la primera energía de ionización, #"IE"_2# se ve afectado por el tamaño, la carga nuclear efectiva y configuración electronica.

Esperaríamos que las segundas energías de ionización aumenten de izquierda a derecha a medida que disminuye el tamaño iónico.

Aquí hay una tabla que enumera las configuraciones electrónicas de los iones involucrados.

#bb("Group"color(white)(m)"Element"color(white)(m)"Config"color(white)(m)"Ion"color(white)(m)"Config")#
#color(white)(mll)1 color(white)(mmmmll)"Li"color(white)(mmml)"2s"color(white)(mmml)"Li"^"+"color(white)(mm)"1s"^2"#
#color(white)(mll)2color(white)(mmmmll)"Be"color(white)(mmm)"2s"^2color(white)(mmm)"Be"^"+"color(white)(mll)"2s"#
#color(white)(m)13color(white)(mmmmm)"B"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"color(white)(mll)"B"^"+"color(white)(mml)"2s"^2#

#color(white)(m)14color(white)(mmmmm)"C"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"^2color(white)(ml)"C"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p#
#color(white)(m)15color(white)(mmmmm)"N"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"^3color(white)(ml)"N"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p"^2#
#color(white)(m)16color(white)(mmmmm)"O"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"^4color(white)(ml)"O"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p"^3#

#color(white)(m)17color(white)(mmmmm)"F"color(white)(mmmll)"2s"^2 "2p"^5color(white)(ml)"F"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p"^4#
#color(white)(m)18color(white)(mmmmm)"Ne"color(white)(mmm)"2s"^2 "2p"^6color(white)(ml)"Ne"^"+"color(white)(mll)"2s"^2 "2p"^5#

Y aquí hay una trama de las energías de ionización.

IE2

Notamos tres cosas:

  1. #"Li"# tiene el más alto #"IE"_2#, porque para eliminar el segundo electrón debemos romper el establo #"1s"^2# cáscara de gas noble.

  2. #"B"# tiene un mayor #"IE"_2# que #"C"#. Esto probablemente se deba a la estabilidad adicional de la #"s"^2# subshell en el #"B"^"+"# ion.

  3. #"O"# tiene un mayor #"IE"_2# que #"F"#. El #"F"^"+"# ion tiene un #"p"^4# configuración en la cual las repulsiones electrónicas aumentan la energía y disminuyen la #"IE"_2#.

Por lo tanto, el orden de las segundas energías de ionización es

#"Be < C < B < N < F < O < Ne < Li"#.


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