第一イオン化エネルギー＜第二イオン化エネルギー

質問

第一イオン化エネルギーが第二イオン化エネルギーより小さいのってなぜですか？イオン化エネルギーで調べてみたのですが、よく解らなくて・・・。
窒素を例にして説明してくださると助かります。

回答No.1

coirn · ベストアンサー

正確に言うと、「第一イオン化エネルギーが第二イオン化エネルギーより小さい」ではなく
「第二イオン化エネルギーは第一イオン化エネルギーより小さい」でしょう。

窒素を例にして説明します。
まず、中性窒素原子を用意し、ここから電子を1個引き抜きます。
　N → N^+ + e^- … (1)
この過程は吸熱反応で、このとき吸収されるエネルギーが第一イオン化エネルギーです。
この窒素(1+)イオンからさらに電子を1個引き抜きます。
　N^+ → N^2+ + e^- … (2)
この過程に必要なエネルギーが第二イオン化エネルギーです。

なぜ(1)より(2)のほうが要するエネルギーが大きいかというと
(2)では、すでに正に帯電した窒素イオンから負に帯電した電子を引き抜いているためです。
当然窒素イオンと電子との間には(1)より大きなクーロン力が働き、電子を引き抜くのを妨げようとします。
また、N^+イオン中の電子はN原子中の電子より大きなクーロン力を受けており、
その結果N^+イオンが小さく引き締められていることで、さらに働くクーロン力が大きくなります。
これらの要因から、イオン化エネルギーは高次のものほど大きくなることが説明できます。