Chào mừng bạn đến với thế giới hóa học đầy thú vị! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau khám phá một khái niệm quan trọng trong chương trình Hóa học lớp 10 và ôn thi THPT Quốc gia – năng lượng ion hóa, và tìm hiểu cách sắp xếp năng lượng ion hóa của các nguyên tố Na, Mg, P, S.
Năng lượng ion hóa là gì?
Năng lượng ion hóa (ký hiệu I) là năng lượng tối thiểu cần cung cấp cho một nguyên tử ở trạng thái khí, trạng thái cơ bản để bứt một electron ra khỏi nguyên tử đó tạo thành ion dương.
Ví dụ:
X(g) + I → X+(g) + e-
Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) là năng lượng cần thiết để tách một electron ra khỏi một mol nguyên tử khí ở trạng thái cơ bản tạo thành một mol ion dương ở trạng thái khí.
So sánh năng lượng ion hóa của Na, Mg, P, S
Yêu cầu: Sắp xếp năng lượng ion hoá I1 của 4 nguyên tố: Na (Z = 11), Mg (Z = 12), P (Z = 15) và S (Z = 16) theo thứ tự tăng dần.
Phân tích:
- Na, Mg thuộc cùng chu kỳ 3, P và S cũng thuộc cùng chu kỳ 3.
- Theo quy luật biến đổi tuần hoàn, trong một chu kỳ, năng lượng ion hóa có xu hướng tăng từ trái sang phải.
- Nguyên nhân: Trong một chu kỳ, bán kính nguyên tử giảm dần do điện tích hạt nhân tăng, lực hút giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng tăng, do đó năng lượng cần cung cấp để bứt electron ra khỏi nguyên tử tăng.
- P (Z = 15): [Ne]3s23p3 (3 electron độc thân)
- S (Z = 16): [Ne]3s23p4 (2 electron độc thân)
- Độ âm điện của P nhỏ hơn độ âm điện của S => Năng lượng ion hóa của P nhỏ hơn S
Kết luận:
Dựa vào những phân tích trên, ta có thể sắp xếp năng lượng ion hóa I1 của 4 nguyên tố theo thứ tự tăng dần như sau:
Na < Mg < S < P
Vậy đáp án đúng là C. I1 (Na) < I1 (Mg) < I1 (S) < I1 (P)
Bài tập vận dụng
Để củng cố kiến thức về năng lượng ion hóa, bạn hãy thử sắp xếp năng lượng ion hóa của các nguyên tố sau theo thứ tự tăng dần:
- Li, Na, K
- O, S, Se
Hãy để lại câu trả lời của bạn ở phần bình luận!
