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¿Por qué el aluminio tiene una energía de primera ionización más baja que el magnesio?

Solía usar la explicación de que $s$ los orbitales penetran mejor que $p$ orbitales, sin embargo, ¿podría la explicación ser que $3s$ está protegiendo el $3p$ en aluminio?

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Matthew Jaskula Puntos 686

La forma más fácil de explicarlo es que $\ce{Al}$ tiene un electrón no apareado en su orbital de mayor energía ( $\mathrm{3p}$ ), y $\ce{Mg}$ El orbital de mayor energía ( $\mathrm{3s}$ ) los electrones están emparejados. Es energéticamente favorable para todo que los electrones de un orbital estén emparejados, lo que significa que la ruptura de este par requeriría más energía.

Así es como se ven sus emparejamientos orbitales: enter image description here

y si se observa la tendencia general se puede ver que esto ocurre siempre que todos los electrones de valencia están emparejados: enter image description here


Fuentes: http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch7/ie_ea.html http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_pair

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Los electrones se repelen entre sí, por lo que el emparejamiento aumenta la energía potencial. Tenga en cuenta que el O es menor que el N por esta razón.

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He editado mi respuesta para reflejar esa discrepancia. En los casos en que todo el nivel orbital tiene electrones de un espín, añadir un electrón solitario de espín opuesto es desfavorable debido a la repulsión. =

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Obsérvese que en el gráfico de tendencias que he publicado, los gases nobles tienen las mayores energías de primera ionización. Esto se debe a que todos sus electrones de valencia están emparejados, y es energéticamente desfavorable desparejarlos.

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Chris Stratton Puntos 1086

¿podría la explicación ser que el 3s está apantallando al 3p en el aluminio?

Sí, se puede decir eso para los orbitales 2p, 3p y 4p; se vuelve más confuso para los 5p y 6p. También se puede decir que un orbital p medio lleno (3 electrones) blinda el núcleo contra el 4º electrón.

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boiledwater Puntos 101

La eliminación de un electrón interrumpirá la subcélula 3s llena estable del magnesio. Además, el electrón 3p del aluminio está más alejado del núcleo que los electrones 3s del magnesio

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