พลั�งงานไอออไนเซชั�น ( Ionization Energy ; IE )

คื�อ พลั�งงานที่��ใชั�ในการที่�าให้�อ�เลั�กตรอนห้ลั�ดออกจากอะตอมเม��ออะตอมอยู่!"ในสภาวะแก'ส

Mg (g) Mg + (g) + e- IE1

Mg + (g) Mg +2 (g) + e- IE2

ธาต�ไฮโดรเจนม�พลั�งงานไอออไนเซชั�นเที่"าก�บ 1,318 ก�โลัจ!ลัต"อโมลั แสดงว"าเราต�องให้�พลั�งงานแก"ธาต�ไฮโดรเจน 1,318 ก�โลัจ!ลัต"อโมลั จ,งจะที่�าให้�อ�เลั�กตรอนห้ลั�ดออกมา

ธาต�ที่��ม�อ�เลั�กตรอนมากกว"า 1 ต�ว เชั"น ธาต�ลั�เที่�ยู่ม(Li)Li (g ) Li+ (g ) + e-       IE = 1 520 kJ/molLi+ (g ) Li2+ (g ) + e-     IE 2 = 7,394 kJ/molLi2 (g ) Li3+ (g ) + e-     IE 3 = 11,815 kJ/mol

•ธาต�ที่��ม�อ�เลั�กตรอน 1 ต�ว คื�อ ธาต�ไฮโดรเจน(H)H(g) H+

(g) + e-               IE=1,318 kJ/mol

จากการส�งเกตจากคื"าพลั�งงานไอออไนเซชั�นจะพบว"า IE1 คื�อพลั�งงานที่��ให้�แก"อะตอมเพ��อด,งอ�เลั�กตรอนที่��อยู่!"วงนอกส�ด(เวเลันซ.อ�เลั�กตรอน )ม�คื"าน�อยู่ที่��ส�ด เพราะอ�เลั�กตรอนที่��อยู่!"ห้"างจากน�วเคืลั�ยู่สห้ลั�ดออกได�ง"ายู่ ไม"ต�องใชั�พลั�งงานมากเพราะได�ร�บแรงด,งด!ดจากน�วเคืลั�ยู่สน�อยู่ แต"อ�เลั�กตรอนที่��อยู่!"ใกลั�น�วเคืลั�ยู่สจะถู!กด,งด!ดไว�เราต�องใชั�พลั�งงานมาก เพ��อที่��จะที่�าให้�อ�เลั�กตรอนน�0นห้ลั�ดออกมา ด�งน�0นคื"า IE 3 จ,งม�คื"ามากที่��ส�ด

p

n

n = 1

n = 2

n = 3

n = 4

แรงดึ�งดึ�ดึมาก

แรงดึ�งดึ�ดึน้�อย

1. อ�เลั�กตรอนที่��ว��งอยู่!"รอบๆน�วเคืลั�ยู่สน�0น จะอยู่!"ก�นเป็3นชั�0นๆตามระด�บพลั�งงาน ระด�บ

พลั�งงานที่��อยู่!"ใกลั�น�วเคืลั�ยู่สที่��ส�ด ( ชั�0นK) จะม�พลั�งงานต��าที่��ส�ด แลัะอ�เลั�กตรอนในระด�บพลั�งงานชั�0นถู�ดออกมาจะม�พลั�งงานส!งขึ้,0นๆตามลั�าด�บพลั�งงานขึ้องอ�เลั�กตรอนขึ้องระด�บชั�0น

พลั�งงาน K < L < M < N < O < P < Q

ห้ร�อชั�0นที่�� 1< 2 < 3 <4 < 5 < 6 < 7

2. ในแต"ลัะชั�0นขึ้องระด�บพลั�งงาน จะม�จ�านวน อ�เลั�กตรอนได�

ไม"เก�น 2n2 เม��อ n = เลัขึ้ชั�0น     เลัขึ้ชั�0นขึ้องชั�0น

K=1,L=2,M=3,N=4,O=5,P=6 แลัะQ=7

    ต�วอยู่"าง จ�านวน e- ในระด�บพลั�งงานชั�0น K ม�ได�

ไม"เก�น 2n2 = 2 x 12 = 2x1 = 2               จ�านวน e- ในระด�บพลั�งงานชั�0น N

ม�ได� ไม"เก�น 2n2 = 2 x 42 = 2x16 = 32

ระดึ�บพลั�งงาน้

หลั�กจำ�าน้วน้อ�เลั�กตรอน้ที่��

ม�ไดึ�สู�งสู ดึระดึ�บพลั�งงาน้

ย!อยที่��ม�ไดึ�

n = 12 2 1s2

n = 22 8 2s2   2p6

n = 32 18 3s2   3p6    3d10

n = 42 32 4s2   4p6    4d10    4f14

n = 52 32 5s2   5p6    5d10    5f14

ตารางแสดงการบรรจ�อ�เลั�กตรอนในระด�บพลั�งงานห้ลั�ก

ระด�บพลั�งงานที่��(n)

1 2 3 4 5 6

จ�านวน อ�เลั�กตรอนที่��ม�ได�

มากที่��ส�ด (2n2)2 8 18 32 32 32

จากตารางจะเห้�นว"า ส!ตร 2n2 ใชั�ได�ไม"เก�น ระด�บพลั�งงานที่�� n = 4

ในแต"ลัะชั�0นยู่"อยู่ จะม�จ�านวน e- ได� ไม" เก�น ด�งน�0

ระด�บพลั�งงานชั�0นยู่"อยู่ s ม� e- ได� ไม" เก�น 2 ต�ว

ระด�บพลั�งงานชั�0นยู่"อยู่ p ม� e- ได� ไม" เก�น 6 ต�ว

ระด�บพลั�งงานชั�0นยู่"อยู่ d ม� e- ได� ไม" เก�น 10 ต�ว

ระด�บพลั�งงานชั�0นยู่"อยู่ f ม� e- ได� ไม" เก�น 14 ต�ว

เขึ้�ยู่นเป็3น s2 p6 d10 f14

การจ�ดเร�ยู่งอ�เลั�กตรอนในระด�บพลั�งงานยู่"อยู่    จ�ดอ�เลั�กตรอนในระด�บพลั�งงานยู่"อยู่ต"าง ๆ

จะต�องจ�ดเขึ้�าในระด�บพลั�งงานยู่"อยู่ที่��ม�พลั�งงานต��าส�ดก"อนแลั�วจ,งจ�ดเขึ้�าส!"ระด�บพลั�งงานยู่"อยู่ที่��ม�พลั�งงานส!งขึ้,0น(ตามห้ลั�กขึ้องเอาฟบาว ) ด�งแผนผ�งต"อไป็น�0

จากแผนภาพจ�ดเร�ยู่งอ�เลั�กตรอนเขึ้�าส!"ระด�บพลั�งงานยู่"อยู่ได�ด�งน�0

1s    2s   2p  3s   3p  4s  3d  4p   5s   4d    5p   6s   4f    5d   6p    7s

  เชั"น 17Cl  ม�การจ�ดเร�ยู่งอ�เลั�กตรอนในระด�บพลั�งงานยู่"อยู่

1s2   2s2   2p6   3s2   3p5

21Se  ม�การจ�ดเร�ยู่งอ�เลั�กตรอนในระด�บพลั�งงานยู่"อยู่

1s2   2s2   2p6   3s2   3p6   4s2   3d1

  24Cr ม�การจ�ดเร�ยู่งอ�เลั�กตรอนในระด�บพลั�งงานยู่"อยู่ ด�งน�0

                          1s2   2s2   2 6   3 s2   3p6   4s1   3 5  ไม"ใชั" 1s2   2s2   2p6   3s2   3p6   4s2   3d4      

       เพราะโคืรงสร�างแบบแรกเสถู�ยู่รกว"า เพราะ 4s แลัะ 3d จะบรรจ�ก,�งห้น,�ง

       ห้ร�อเขึ้�ยู่นโคืรงสร�างขึ้องอ�เลั�กตรอนแบบยู่"อ ๆ ได�ว"า () 4 1   3d5 

ต�วอยู่"าง จงจ�ดเร�ยู่งอ�เลั�กตรอนขึ้องธาต� คื�ลัเซ�ยู่ม ( Ca )ธาต� Ca ม�เลัขึ้อะตอม 20=

Ca :40

20

2 , 8 , 8 , 2

20p

20n

การจ�ดเร�ยู่ง - e ขึ้องธาต� Ca = 2 , 8 , 8 2,

ม�แผนผ�งการจ�ดเร�ยู่ง - e ด�งน�0 Ca ม�จ�านวน - e ในระด�บพลั�งงานชั�0นนอกส�ด =

2 ต�วจ�านวนอ�เลั�กตรอนในระด�บพลั�งงานชั�0นนอกส�ด เร�ยู่กว"า เวเลันซ.อ�เลั�กตรอน (V

alence electron) ด�งน�0น Ca ม�เวเลันซ.อ�เลั�กตรอน =2

ต�วอยู่"าง จงจ�ดเร�ยู่งอ�เลั�กตรอนขึ้องธาต� โบรม�น ( Br )

ธาต�โบรม�น (Br) ม�เลัขึ้อะตอม 35=

4Be : 2 , 2

n = 1

n = 2

คืาบ 2 ห้ม!" 2

Na :

23

11

2 ,

11p

12n

8 , 1

ส�ญลั�กษณ์.ที่��ใชั�ในการจ�ดเร�ยู่งอ�เลั�กตรอน

การจ�ดเร�ยู่งอ�เลั�กตรอนเขึ้�ยู่นแที่นด�วยู่แผนภาพออร.บ�ที่�ลั เชั"น ธาต� He ม� 2 อ�เลั�กตรอน เขึ้�ยู่นแที่นด�วยู่ส�ญลั�กษณ์. 1s 2

อ"านว"า ห้น,�งเอสสอง

ชั"องส��เห้ลั��ยู่มแที่นออร.บ�ที่�ลั โดยู่แต"ลัะออร.บ�ที่�ลับรรจ�ได� 2 อ�เลั�กตรอน

9 F : 2 ,

ห้ม!"ที่�� 7 คืาบที่�� 27

14Si : 2 , 8 , หม�!ที่�� 4 คาบที่�� 34

19 K : 2 , 8 , 8 , 1 หม�!ที่�� 1 คาบที่�� 4

49 In : 2 , 8 , 18 ,18 , 3 หม�!ที่�� 3 คาบที่�� 5

แบบที่ดสอบ

เขึ้�ยู่นการจ�ดเร�ยู่งอ�เลั�กตรอน ส�าห้ร�บธาต�ต"อไป็น�0

1. Ca เลัขึ้อะตอม 20 2. Ti เลัขึ้อะตอม 22

3. Si เลัขึ้อะตอม 14

4 . Br เลัขึ้อะตอม 35

เขึ้�ยู่นแผนผ�งออร.บ�ตอลั ( orbital diagram ) ส�าห้ร�บธาต�ต"อไป็น�0

1. Ca เลัขึ้อะตอม 20 2. Ti เลัขึ้อะตอม 22

คื�าตอบ• 1 1. s2 2 s2

2p6 3s2 3p6

4s2 ห้ร�อ [Ar] 4s2 • 2 1. s2 2 s2

2p6 3s2 3p6

4s2 3 d2 ห้ร�อ [Ar] 4s2 3d2

• 3 1. s2 2 s2 2p6 3s2 3p2

ห้ร�อ [Ar] 3s2 3p2

• 4 1. s2 2 s2 2p6 3s2 3p6

4s2 3d10 4p5 ห้ร�อ [Ar] 4s2 3d10

4p5

คื�าตอบ 1. [Ar]

4 s

2 . [Ar] 4s 3d