Na polju hemije, energija jonizacije. Odnosi se na minimalnu količinu energije koja je potrebna da bi se mogao proizvesti odvajanje elektrona koji je uveden u atom u gasnoj fazi. Ova energija se obično izražava u jedinicama kilodžula po molu. Vrlo je važan u mnogim poljima hemije, pa je zanimljivo znati.
Stoga ćemo posvetiti ovaj članak da bismo vam ispričali o svim karakteristikama i važnosti energije jonizacije.
Glavne karakteristike
Kada se pozivamo na energija potrebna za odavanje elektrona koji se nalazi u atomu gasne faze Naglašavamo da je ovo plinovito stanje ono stanje koje je oslobođeno utjecaja koji atomi mogu izvršiti na sebe. Podsjećamo da je u materijalu koji je u plinovitom stanju isključena bilo koja vrsta intermolekularne interakcije jer su atomi međusobno raspršeni. Veličina energije jonizacije je parametar koji služi za opisivanje sile kojom se elektron veže za atom čiji je dio.
Biće spojeva tamo gdje ih ima elektron veću energiju jonizacije i to će značiti da ima veću snagu veze s atomom. Odnosno, što je veća energija jonizacije, to će složeniji odvojeni elektron biti složeniji.
Energetski potencijal jonizacije
Kad započnemo proučavati energiju jonizacije supstance, moramo znati njen jonizacijski potencijal. Nije veća od minimalne količine energije koja se mora primijeniti da bi se izazvalo odvajanje elektrona od najudaljenije ljuske atoma koja je u svom osnovnom stanju. Šta više, teret mora biti neutralan. Treba napomenuti da se kada se govori o jonizacijskom potencijalu koristi pojam da se svaki koristi manje. To je zato što se utvrđivanje ovog svojstva temeljilo na korištenju elektrostatičkog potencijala u uzorku koji se proučava.
Korištenjem ovog elektrostatskog potencijala dogodilo se nekoliko stvari: s jedne strane, ionizacija hemijskih vrsta dogodila se uslijed elektrostatskog djelovanja. S druge strane, došlo je do ubrzanja procesa odvajanja elektrona koji treba ukloniti. Kako su se spektroskopske tehnike počele koristiti za određivanje energije jonizacije, naziv potencijala počeo se mijenjati u naziv energije. Isto tako, poznato je da su hemijska svojstva atoma određena konfiguracijom elektrona prisutnih u najudaljenijem nivou energije. Na tim nivoima elektroni su dalje od jezgre i mogu dati više informacija.
Sve ovo znači da je energija jonizacije ovih vrsta koje imaju elektrone prisutne u najudaljenijem nivou energije izravno povezana sa stabilnošću valentnih elektrona.
Metode za određivanje energije jonizacije
Postoje brojne metode za određivanje ove vrste energije. Metode se uglavnom daju procesima fotoemisije. Većina ovih procesa temelji se na određivanju energije koju emituju elektroni kao posljedici primjene fotoelektričnog efekta. Jedna od najbržih metoda kvantifikacije energije jonizacije je atomska spektroskopija. Postoji i još jedna zanimljiva metoda za izračunavanje ove vrste energije, a to je fotoelektronska spektroskopija. U ovoj vrsti metode mjere se energije kojima su elektroni vezani za atome.
U tom smislu, Koristi se metoda poznata kao ultraljubičasta fotoelektronska spektroskopija, koja ima skraćenicu na engleskom UPS. Ova metoda sastoji se od tehnike koja koristi pobuđivanje atoma ili molekula primjenom ultraljubičastog zračenja. Na taj način se može bolje izmjeriti energija kojom su elektroni optimalnog vanjskog nivoa energije vezani za jezgru atoma. Sve se to radi kako bi se analizirali energetski prijelazi vanjskih elektrona proučavanih hemijskih vrsta. Takođe se koristi za proučavanje karakteristika veza koje se između njih stvaraju.
Drugi način poznavanja energije jonizacije je metoda spektra rendgenskih fotoelektronskih kopija koja koristi isti princip pobude elektrona najudaljenijeg sloja i proučava razlike u vrsti zračenja koje utiče na emisije , brzina izbacivanja elektrona i dobivena rezolucija.
Prva i druga energija jonizacije
U slučaju atoma koji imaju više od jednog elektrona na najudaljenijem nivou, otkrivamo da se vrijednost energije potrebne za uklanjanje prvog elektrona iz atoma provodi endotermnom hemijskom reakcijom. Atomi koji imaju više od jednog elektrona nazivaju se polielektronski atomi.. Hemijska reakcija je endotermna jer prestaje dovoditi energiju atomu da bi se dobio elektron dodat kationu ovog elementa. Ova vrijednost je poznata kao prva energija jonizacije. Svi elementi prisutni u istom periodu proporcionalno se povećavaju kako se njihov atomski broj povećava.
To znači da se oni smanjuju s desna na lijevo u periodu i odozgo prema dolje unutar iste grupe koja postoji u periodnom sustavu. Ako slijedimo ovu definiciju, plemeniti plinovi imaju velike magnitude u svojim energijama jonizacije. S druge strane, elementi koji Pripadaju skupini alkalnih i zemnoalkalnih metala i imaju nižu vrijednost ove energije.
Na isti način na koji smo opisali prvu energiju, uklanjanjem drugog elektrona iz istog atoma, dobija se druga energija jonizacije. Da bi se izračunala ta energija, održava se ista shema i uklanjaju se sljedeći elektroni. Iz ove se informacije dobija da odvajanje elektrona od atoma u osnovnom stanju smanjuje ovaj odbojni efekt koji vidimo među preostalim elektronima. Ovo svojstvo je poznato kao nuklearni naboj i ostaje konstantno. Potrebna je veća količina energije da bi se otkinuo drugi elektron jonske vrste koji ima pozitivan naboj.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o energiji jonizacije.