Qual é a ordem das segundas energias de ionização para elementos na segunda linha da Tabela Periódica?

O segunda energia de ionização (#"IE"_2#) é a energia necessária para remover um elétron de um cátion 1 + no estado gasoso.

#"X"^"+""(g)" → "X"^"2-""(g)" + "e"^"-"#

Assim como a primeira energia de ionização, #"IE"_2# é afetado pelo tamanho, carga nuclear efetiva e configuração eletrônica.

Esperaríamos que as segundas energias de ionização aumentassem da esquerda para a direita à medida que o tamanho iônico diminui.

Aqui está uma tabela listando as configurações eletrônicas dos íons envolvidos.

#bb("Group"color(white)(m)"Element"color(white)(m)"Config"color(white)(m)"Ion"color(white)(m)"Config")#
#color(white)(mll)1 color(white)(mmmmll)"Li"color(white)(mmml)"2s"color(white)(mmml)"Li"^"+"color(white)(mm)"1s"^2"#
#color(white)(mll)2color(white)(mmmmll)"Be"color(white)(mmm)"2s"^2color(white)(mmm)"Be"^"+"color(white)(mll)"2s"#
#color(white)(m)13color(white)(mmmmm)"B"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"color(white)(mll)"B"^"+"color(white)(mml)"2s"^2#

#color(white)(m)14color(white)(mmmmm)"C"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"^2color(white)(ml)"C"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p#
#color(white)(m)15color(white)(mmmmm)"N"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"^3color(white)(ml)"N"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p"^2#
#color(white)(m)16color(white)(mmmmm)"O"color(white)(mmml)"2s"^2 "2p"^4color(white)(ml)"O"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p"^3#

#color(white)(m)17color(white)(mmmmm)"F"color(white)(mmmll)"2s"^2 "2p"^5color(white)(ml)"F"^"+"color(white)(mml)"2s"^2 "2p"^4#
#color(white)(m)18color(white)(mmmmm)"Ne"color(white)(mmm)"2s"^2 "2p"^6color(white)(ml)"Ne"^"+"color(white)(mll)"2s"^2 "2p"^5#

E aqui está um gráfico das energias de ionização.

Percebemos três coisas:

1. #"Li"# tem o mais alto #"IE"_2#porque, para remover o segundo elétron, devemos quebrar o estábulo #"1s"^2# concha de gás nobre.

2. #"B"# tem uma maior #"IE"_2# do que #"C"#. Isso provavelmente se deve à estabilidade extra do #"s"^2# subcama no #"B"^"+"# íon.

3. #"O"# tem uma maior #"IE"_2# do que #"F"#. o #"F"^"+"# íon tem um #"p"^4# configuração na qual repulsões eletrônicas aumentam a energia e diminuem a #"IE"_2#.

Assim, a ordem das segundas energias de ionização é

#"Be < C < B < N < F < O < Ne < Li"#.