이온화 에너지

차례

• 6-01

상세한 주기율 표 원소의 주기적 성질

• 6-02

원자 반경

• 6-03

이온화 에너지

• 6-04

전자 친화도

• 6-05

이온 반경

• 6-06

전기 음성도

제 6장, 화학 주기율

학습목표

•

주기율표의 효과적인 이용

•

다음의 물리적 성질에서의 주기성에대한논의 원자 반경

이온화 에너지 전자 친화도

이온 반경

전기 음성도

0족 기체 (noble gas)

ns²np⁶

d-전이 원소 (d-transition elements)

f-전이 원소(f-transition elements)

주족 원소(representative elements)

6-1

상세한 주기율표

• 원자의 성질은 원자 번호의 주기적인 함수이다.

• 최외각 전자는 원소의 특성에 가장 큰 영향을 미친다.

안쪽 d 궤도 함수들에 전자가 하나 추가 되어도 외각인 S나 P궤도함수들에 추가 될 때와는 달리 성질의 변화가 크지 않다.

동핵 분자에서의 원자 반경은( r )은 두핵

간의 거리의 반이다.

6-2

원자 반지름

주족 원소들의 주기율표에서 위치에 따른 원자 반경

그림 6-1. 원자와 이온들의 반경(Å)

주양자수 증가-더 멀리 떨어진 껍질에 전자가 추가됨.

유효 핵전하 증가

가리움 효과 (shielding effect)

•내부(inner) 전자와 외부(outer) 전자

•외부 전자와 핵 전하

•가리움 효과: s >> p > d ~ f

유효 핵전하, ^Z_eff ^{= Z – S}

1차 이온화 에너지 (IE

)

:고립된 기체 원자로부터 가장 약하게 결합된 전자를 제거하여 +1가 이온으로 만드는데 필요한 최소 에너지

6-3

이온화 에너지

Ca(g) + 590 kJ → Ca⁺(g) + e^- IE₁= 590 kJ

2차 이온화 에너지 (IE

)

Ca⁺(g) + 1145 kJ → Ca²⁺(g) + e^- IE₂= 1145 kJ

낮은 이온화 에너지를 가지는 원소는 쉽게 전자를 잃어 양이온이 된다.

IE₂>IE₁ ,

전자간의 반발력 감소

그림 6-2

1차 이온화 에너지 경향.

ⅢA와 ⅥA족에서 예외가 있음

6-4

전자친화도

: 고립된 기체 상태의 원자에 하나의 전자를 추가하여 –1 전하를 갖는 이온을 형성할 때 흡수하는 에너지.

X(g) + e^– + EA → X^–(g)

그림 6-3 전자 친화도가 큰 원소는 쉽게 전자를 얻어 음이온을 형성한다.

예) F _(g) + e^- X^-_(g) ∆Η =EA= -328 kJ/mol

6-5

이온 반지름

1.같은 원소일 때 양이온이 중성 원소보다 작다.

2.같은 원소일 때 음이온이 중성원소 보다 크다.

3.같은 주기일 때 양이온의 크기는 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 작아진다.

4. 같은 주기일 때 음이온의 크기는 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 작아진다.

5. 등전자일 때 원자 번호가 증가 할 수록 핵전하가 증가하기 때문에 반경은 감소 한다.

6. 같은 족에서 아래로 내려 갈수록 양이온과 음이온의 크기는 증가한다.

예제 6-4 이온 지름이 증가하는 순서로 정렬하여라.

(a) Ca²⁺, K⁺, Al³⁺ → Al³⁺ < Ca²⁺ < K⁺

2s²2p⁶ 3s²3p⁶ 3s²3p⁶ (b) Se^2-, Br^-, Te^2- → Br^- < Se^2- < Te^2-

4s²4p⁶ 4s²4p⁶ 5s²5p⁶

6-6

전기 음성도

: 다른 원자와 결합할 때 전자를 자신에게 잡아 당기는 능력 증가

(양이온)감소

Pauling scale

(음이온 )

전기 음성도 차이가 큰 두 원소는 반응하여 이온 화합물을 만든다.

연습 문제 4, 5, 6, 8, 12, 14, 16

& 교과서 예제 문제들

6장 문제 풀이 과제