イオン化エネルギーと電子親和力ポテンシャル

原子は、現存するすべての物質の構成要素である。肉眼で観察することもできないほど小さな存在です。原子は陽子と中性子を持つ原子核から構成されています。原子核には、中性子や陽電子のほかにも小さな素粒子が存在する。さらに、原子核の周囲には電子が軌道を描いている。陽子があるため、原子核は正の電荷を帯びている。外層にある電子はマイナスに帯電している。このように、原子のプラスとマイナスの電荷が引き合うことで、この構造が維持されているのである。

電離エネルギー

イオン化エネルギーとは、中性原子が電子を1個取り除くために与えるエネルギーのことです。電子を取り除くとは、電子と原子核の間に重力が生じないように、種から無限遠に取り除くことである。イオン化エネルギーは、排出される電子の数によって、第1イオン化エネルギー、第2イオン化エネルギーなどと呼ばれます。これにより、+1、+2、+3などの電荷を持つ陽イオンが生成される。小さな原子では、原子半径が非常に小さい。そのため、電子と中性子の間の静電引力は、原子半径の大きな原子と比較して非常に大きい。これにより、小さな原子のイオン化エネルギーが増加する。電子が原子核に近づくと、イオン化エネルギーが増加します。したがって、（n+1）番目のイオン化エネルギーは、常にn番目のイオン化エネルギーより高くなります。さらに、異なる原子の2つの第1イオン化エネルギーを比較すると、両者は異なっている。例えば、ナトリウムの第一イオン化エネルギー（496 kj/mol）は、塩素の第一イオン化エネルギー（1256 kj/mol）よりはるかに低い。ナトリウムは電子を1つ取り除くと不活性ガスになるため、電子を取り除くことが容易である。また、ナトリウムは塩素に比べて原子間距離が短いので、イオン化エネルギーが小さくなります。したがって、イオン化エネルギーは周期表の1列において、左から右へ、下から上へと増加する（これは周期表における原子サイズの増加の逆数である）。電子が取り除かれると、場合によっては、その原子は安定した電子集団を獲得する。このとき、イオン化エネルギーは高い値に跳ね上がる傾向がある。

イー・アフィニティ

電子親和力とは、中性原子に電子を加えてマイナスイオンを生成する際に放出されるエネルギーのことです。周期表では一部の原子だけがこのような変化をしている。希ガスや一部のアルカリ土類金属は電子を加えることを嫌うため、電子親和力エネルギーは定義されていない。しかし、p-ブロッキング元素は、安定した電子配置を得るために、電子を吸収することを好みます。周期表には、電子親和力のモデルがいくつもある。原子半径が大きくなると、電子親和力は小さくなる。周期表の横列（左から右）では、原子半径が小さくなり、その分、電子親和力が大きくなる。例えば、塩素は硫黄やリンに比べて電気陰性度が高い。