Потенциал ионизации молекул и атомов

[barrrley]

Объясните, почему потенциал ионизации молекулы C2 выше, чем потенциал ионизации атома углерода? Почему потенциал ионизации молекулы O2 ниже, чем потенциал ионизации атома кислорода?

[bacan]

1. Электронная конфигурация атома углерода в основном состоянии: (С)[1s²2s²2p²] или (С)[K2s²2p²]. 
Молекулярные орбитали молекулы углерода:
МО (С₂)[KK σ(2s)² σ*(2s)² σ(2p_z)² π(2p_x)² π(2p_y) π*(2p_x) π*(2p^y)].
Из схемы следует, что у молекулы углерода С₂ верхняя занятая орбиталь {σ(2p_z)² π(2p_x)²} является связывающей. Электроны, которые находятся на связывающей орбитали, связаны с ядрами прочнее, чем в атоме. Это значит, что удалить электрон от атома углерода будет проще. Таким образом энергия ионизации атома углерода меньше, чем энергия ионизации молекулы углерода. Действительно, энергия ионизации молекулы углерода С2 составляет 11,4 эв, а атома - 11,26 эВ.

2. Электронная конфигурация атома кислорода в основном состоянии: (О)[1s²2s²2p⁴] или (О)[K2s²2p⁴].
Молекулярные орбитали молекулы кислорода:
МО (О₂)[KK σ(2s)² σ*(2s)² σ(2p_z)² π(2p_x)² π(2p_y)² π*(2p_x)¹ π*(2p_y)¹].
Из схемы следует, что у молекулы кислорода верхняя занятая МО является разрыхляющей, обозначено звездочками. Электроны, которые там сидят ((π*2p_x)¹ (π*2p_y)¹), связаны с ядрами гораздо слабее, чем в атоме. Это значит, что для отрыва электрона с верхней занятой МО кислорода требуется затратить меньше энергии, чем от атома. Итак, вывод: энергия ионизации атома кислорода больше, чем энергия ионизации молекулы кислорода. В действительности, энергия ионизации молекулы кислорода 12,08 эВ, а атома - 13,62 эВ.

 

http://buzani.ru/