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Ionisierungsenergie (IE) und Elektronenaffinität (EA)

Die Alkalimetalle (Gruppe I) und Halogene (Gruppe VII) enthalten sehr reaktive Elemente. Die Alkalimetalle haben ein Elektron auf der Valenzschale, das sie sehr gern abgeben möchten. Die Halogene dagegen möchten unbedingt ein Elektron aufnehmen. Beide streben die Edelgaskonfiguration an. Wie schon im Kapitel „Elemente und Atomaufbau“ beschrieben, steht jede Schale für ein bestimmtes Energieniveau. Somit macht es auch Sinn, dass das Abgeben oder Aufnehmen von Elektronen ebenfalls mit Energie zu tun haben muss. Die Ionisierungsenergie (IE) ist die Energie, die dazu benötigt, wird um ein Elektron vollständig aus einem Atomverband zu entfernen (siehe dazu Abb. 9).

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Abbildung 9: Ionisierung von Natrium (Na).

Die Ionisierungsenergie wird in kJ/mol angegeben. Durch die Energiezufuhr wird ein Elektron (1 e-) aus dem Atomverband entfernt. Die dabei benötigte Energie wird als erste Ionisierungsenergie bezeichnet (= 1.IE). Somit hat das vorher neutrale Atom die Anzahl an Protonen (p+) im Kern behalten, hat aber jetzt ein Elektron (e-) weniger. Daher entspricht die Anzahl der positiven Ladungen im Kern nicht mehr der Anzahl an negativen Elektronen in der Atomhülle. Deshalb trägt das Natrium ein hochgestelltes Plus und wird als Natriumion bezeichnet. Allgemein werden positive Ionen als Kationen bezeichnet. Je nach Element kann auch ein zweites Elektronen aus dem Atomverband entfernt werden. Dann spricht man von der zweiten Ionisierungsenergie (= 2.IE).

Merke

Merke: Ionisierungsenergie ist die Energie, die benötigt wird um ein Elektron vollständig aus einem Atomverband zu entfernen. Dadurch entstehen positive Ionen, die allgemein als Kationen bezeichnet werden.

Die Elektronenaffinität (EA) ist die Energie, die frei wird oder aufgebracht werden muss um ein zusätzliches Elektron in einen Atomverband einzuführen (siehe dazu Abb. 10).

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Abbildung 10: Ionisierung von Chlor (Cl).

Das Chloratom nimmt ein Elektron (e-) auf und es entsteht ein Chloridion. Allgemein werden negativ geladene Ionen als Anionen bezeichnet.

Merke

Merke: Elektronenaffinität ist die bei der Aufnahme eines Elektrons durch ein Atom freiwerdende (oder aufzubringende) Energie. Dadurch entstehen negative Ionen, die allgemein als Anionen bezeichnet werden.

Multiple-Choice
Wie werden negative Ionen genannt?
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Anorganische Chemie

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    • Einleitung zu Stoffe und Stoffeigenschaften
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    • Periodensystem der Elemente (Aufbau)
      • Einleitung zu Periodensystem der Elemente (Aufbau)
      • Metalle und Nichtmetalle
    • Elektronegativität (EN)
    • Ionisierungsenergie (IE) und Elektronenaffinität (EA)
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    • Chemisches Gleichgewicht und Kinetik
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      • Einleitung zu Anwendungen des MWG in der chemischen Großindustrie
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