Molekularer oder atomarer Sauerstoff?
Hallo,
ich versuche momentan eine Aufgabe zu lösen , die Frage lautet ob molekularer oder atomarer Sauerstoff eine höhere erste Ioniersungsenergie besitzt und warum dies so ist . Leider weiß ich hier nicht weiter . Vielleicht wisst ihr da ja mehr als ich :D.
2 Antworten
Ionisierungsenergie ist die Energie, die benötigt wird, um ein Elektron abzuspalten. Sie ist grundsätzlich höher, je größer der Atomkern ist und je weniger Außenelektronen ein Atom hat.
Bei elementarem Sauerstoff liegen 6 Außenelektronen vor, bei molekularem Sauerstoff ist die Oktettregel erfüllt, also 8. Es ist viel leichter dem molekularen Sauerstoff ein Elektron zu entreißen, als dem elementaren Sauerstoff, da dieser sofort weiter reagiert und dabei die Elektronen des anderen Elementes zu sich zieht, also generell eher Elektronen anzieht, als sie abzugeben. Molekularer Sauerstoff hingegen trennt sich beim weiter reagieren und muss dabei auch die geteilten Elektronen wieder abgeben.
Eine Anmerkung zu deiner Frage:
Ionisierungsenergie "besitzt" der Stoff nicht, sondern er benötigt sie. Wenn er sie bekommt, wird er ionisiert.
Nach der Begründung müsste N2 eine niedrigere Ionisierungsenergie haben als N. Ist aber genau anders rum.
Im "normalen" Triplettsauerstoff besetzen 2 Elektronen jeweils einzeln ein antibindes π-Orbital. Die sind natürlich Kandidaten für eine Entfernung mit geringem Aufwand, also eine geringe Ionisierungsenergie.
Nur ist das leider geraten, weil ich keine Werte zur Ionisierungsenergie von O₂ finde.
In der englischen Wikipedia gibt es einen Eintrag zum Dioxygenyl-Kation. Da ist die Ionisierungsenergie im Text erwähnt. Die von Stickstoff hab ich aus einem LibreText Artikel.
Stimmt aber so. Ionisierungsenergien sind:
O: 1313.9 kJ/mol
O2: 1175 kJ/mol
Zum Vergleich Stickstoff, das keine Elektronen in antibindenen Orbitalen hat. Da ist es genau anders herum:
N: 1402 kJ/mol
N2: 1503 kJ/mol