Chemische elementen gerangschikt naar eerste ionisatie-energie

Vergelijk de eerste ionisatie-energieën van de elementen: de energie die nodig is om één elektron te verwijderen uit een geïsoleerd, neutraal gasvormig atoom in de grondtoestand.

Proces: X(g) + energie → X⁺(g) + e⁻. De onderstaande waarden zijn uitgedrukt in elektronvolt (eV) per atoom. Een lagere waarde betekent dat dit eerste elektron minder sterk gebonden is.

Eerste ionisatie-energieën: van laag naar hoog

De NIST-referentie bevat in deze selectie 108 numerieke vermeldingen, waaronder berekende en geschatte waarden. Alle 118 elementen zijn op deze pagina gelinkt; de overige tien staan hieronder afzonderlijk vermeld.

Lees de linkertabel van boven naar beneden en ga daarna verder bovenaan de rechtertabel. Op kleinere schermen worden de kolommen onder elkaar weergegeven. Z is het atoomnummer. Energieën zijn afgerond op maximaal vier decimalen; de haken uit de bron zijn behouden.

Elementen zonder waarde in deze NIST-selectie

Voor deze tien elementen werd geen eerste ionisatie-energie van een neutraal atoom gevonden. Dit betekent niet dat hun ionisatie-energie nul is of dat er geen theoretische voorspellingen bestaan.

Wat de vergelijking laat zien

• Cesium staat aan de onderkant: ongeveer 3,8939 eV voor de eerste ionisatie.
• Helium staat aan de bovenkant: ongeveer 24,5874 eV. De aanduiding ‘edelgas’ betekent op zichzelf niet dat alle edelgassen dezelfde ionisatie-energie hebben.
• Het atoomnummer alleen bepaalt de volgorde niet: de structuur van de elektronenschillen en de binding van elektronen spelen ook een rol. Dit is een rangschikking naar energie, niet de indeling van het periodiek systeem.

Eerste versus opeenvolgende ionisatie-energieën

Bij de eerste ionisatie wordt een elektron uit een neutraal atoom verwijderd. Bij de tweede wordt een elektron uit X⁺ verwijderd, waarbij X²⁺ ontstaat. Dit zijn verschillende processen; deze tabel bevat alleen de eerste ionisatie-energieën.

De eerste ionisatie-energie van natrium is bijvoorbeeld ongeveer 5,1391 eV. Dit betreft een natriumatoom in de gasfase, niet de vorming of verwijdering van natriumionen in een waterbehandelingsproces. De waarde voor de gasfase alleen bepaalt niet de oplosbaarheid, het redoxgedrag of de prestaties van een behandeling in water.

Eenheden en omrekening naar kJ/mol

Om dezelfde energie voor één mol atomen uit te drukken, vermenigvuldigt u de waarde in eV met 96.4853 om kJ/mol te verkrijgen. De 5,1391 eV van natrium komt dus overeen met ongeveer 495,8 kJ/mol.

Bijgewerkte referentiewaarden

De NIST-waarden omvatten ongeveer 7,1194 eV voor technetium en 4,96 eV voor lawrencium. De gerapporteerde onzekerheid voor lawrencium bedraagt 0,05 eV; nabije waarden mogen daarom niet worden opgevat als een nauwkeurig vastgestelde volgorde.

Bronnen en opmerkingen bij de gegevens

• NIST Atomic Spectra Database: ionisatie-energieën (versie 5.12). Selecteer neutrale spectra (stadium I), H–Og en eV om de gegevensselectie te reproduceren.
• NIST-hulpinformatie over ionisatie-energie: definities, onzekerheid en notatie met haakjes.
• Periodiek systeem van de IUPAC: elementnamen, symbolen en atoomnummers.

Deze tabel is een afgeronde referentie voor educatieve doeleinden. Raadpleeg de oorspronkelijke NIST-vermelding en de bijbehorende onzekerheid wanneer numerieke nauwkeurigheid van belang is. Schattingen en berekeningen blijven als zodanig aangeduid volgens NIST en worden niet als metingen gepresenteerd.

Bekijk andere lijsten met elementen

Namen A–Z · Atoomnummer · Symbolen · Atoommassa · Elektronegativiteit · Dichtheid · Smeltpunt · Kookpunt · van der Waalsstraal · Jaar van ontdekking · Achternaam van de ontdekker · Elementen in de aardkorst · Elementen in het menselijk lichaam · Covalente straal

Bekijk het periodiek systeem om de elementen per groep en periode te vergelijken.