Auf dem Gebiet der Chemie ist die Ionisationsenergie. Es bezieht sich auf die minimale Energiemenge, die erforderlich ist, um die Ablösung eines Elektrons zu erzeugen, das in der Gasphase in ein Atom eingeführt wurde. Diese Energie wird üblicherweise in Einheiten von Kilojoule pro Mol ausgedrückt. Es ist in vielen Bereichen der Chemie sehr wichtig, daher ist es interessant zu wissen.
Aus diesem Grund werden wir diesen Artikel widmen, um Sie über alle Eigenschaften und die Bedeutung der Ionisierungsenergie zu informieren.
Schlüsselmerkmale
Wenn wir beziehen sich auf die Energie, die benötigt wird, um ein Elektron von einem Gasphasenatom zu entfernen Wir betonen, dass dieser gasförmige Zustand der Zustand ist, der frei von dem Einfluss ist, den Atome auf sich selbst ausüben können. Wir erinnern uns, dass in einem Material, das sich in einem gasförmigen Zustand befindet, jede Art von intermolekularer Wechselwirkung ausgeschlossen ist, da die Atome voneinander gestreut sind. Die Größe der Ionisierungsenergie ist ein Parameter, der dazu dient, die Kraft zu beschreiben, mit der ein Elektron an das Atom bindet, zu dem es gehört.
Es wird Verbindungen geben, wo das Elektron hat eine höhere Ionisierungsenergie und dies bedeutet, dass es eine höhere Bindungsstärke zum Atom hat. Das heißt, je größer die Ionisierungsenergie ist, desto komplizierter wird die Ablösung des fraglichen Elektrons sein.
Energiepotential der Ionisation
Wenn wir beginnen, die Ionisierungsenergie einer Substanz zu untersuchen, müssen wir ihr Ionisierungspotential kennen. Es ist nicht mehr als die minimale Energiemenge, die angewendet werden muss, um die Ablösung eines Elektrons von der äußersten Hülle des Atoms in seinem Grundzustand zu bewirken. Was ist mehr, Die Last muss neutral sein. Es sollte beachtet werden, dass, wenn über das Ionisationspotential gesprochen wird, ein Begriff verwendet wird, der jeweils weniger verwendet wird. Dies liegt daran, dass die Bestimmung dieser Eigenschaft auf der Verwendung eines elektrostatischen Potentials für die zu untersuchende Probe beruhte.
Durch die Nutzung dieses elektrostatischen Potentials geschahen mehrere Dinge: Zum einen fand die Ionisierung der chemischen Spezies aufgrund elektrostatischer Einwirkung statt. Andererseits, Die Beschleunigung des Prozesses der Ablösung des zu entfernenden Elektrons trat auf. Als spektroskopische Techniken zur Bestimmung der Ionisierungsenergie eingesetzt wurden, wurde der Name des Potentials in den Namen der Energie geändert. Ebenso ist bekannt, dass die chemischen Eigenschaften von Atomen durch die Konfiguration der im äußersten Energieniveau vorhandenen Elektronen bestimmt werden. Auf diesen Ebenen sind die Elektronen weiter vom Kern entfernt und können weitere Informationen liefern.
All dies bedeutet, dass die Ionisierungsenergie dieser Spezies, bei der die Elektronen im äußersten Energieniveau vorhanden sind, in direktem Zusammenhang mit der Stabilität der Valenzelektronen steht.
Methoden zur Bestimmung der Ionisierungsenergie
Es gibt zahlreiche Methoden, um diese Art von Energie zu bestimmen. Die Methoden werden hauptsächlich durch Photoemissionsprozesse vorgegeben. Die meisten dieser Prozesse basieren auf der Bestimmung der von Elektronen als Folge der Anwendung des photoelektrischen Effekts emittierten Energie. Eine der schnellsten Methoden zur Quantifizierung der Ionisierungsenergie ist die Atomspektroskopie. Es gibt auch eine andere interessante Methode zur Berechnung dieser Art von Energie, nämlich die Photoelektronenspektroskopie. Bei dieser Art von Verfahren werden die Energien gemessen, mit denen Elektronen an Atome gebunden sind.
Diesbezüglich Es wird eine Methode verwendet, die als Ultraviolett-Photoelektronenspektroskopie bekannt ist und das Akronym in englischer UPS trägt. Diese Methode besteht aus einer Technik, bei der Atome oder Moleküle durch Anwendung von ultravioletter Strahlung angeregt werden. Auf diese Weise kann die Energie, mit der die Elektronen des optimalen externen Energieniveaus an den Atomkern gebunden werden, besser gemessen werden. All dies geschieht, um die energetischen Übergänge der äußeren Elektronen der untersuchten chemischen Spezies zu analysieren. Es wird auch verwendet, um die Eigenschaften der Verbindungen zu untersuchen, die sich zwischen ihnen bilden.
Eine andere Möglichkeit, die Ionisierungsenergie zu kennen, ist die Methode des spektralen Röntgenkopiespektrums. Sie verwendet das gleiche Prinzip der Anregung der Elektronen der äußersten Schicht und untersucht die Unterschiede in der Art der Strahlung, die zur Beeinflussung der Shows erzeugt wird , die Geschwindigkeit, mit der die Elektronen ausgestoßen werden, und die erhaltene Auflösung.
Erste und zweite Ionisierungsenergie
Im Fall von Atomen, die mehr als ein Elektron auf der äußersten Ebene haben, stellen wir fest, dass der Wert der Energie, die erforderlich ist, um das erste Elektron aus dem Atom zu entfernen, durch eine endotherme chemische Reaktion ausgeführt wird. Atome mit mehr als einem Elektron werden als polyelektronische Atome bezeichnet.. Die chemische Reaktion ist endotherm, da sie dem Atom keine Energie mehr zuführt, um ein Elektron zu erhalten, das dem Kation dieses Elements hinzugefügt wird. Dieser Wert ist als erste Ionisierungsenergie bekannt. Alle im gleichen Zeitraum vorhandenen Elemente nehmen proportional mit zunehmender Ordnungszahl zu.
Dies bedeutet, dass sie innerhalb eines Zeitraums von rechts nach links und innerhalb derselben Gruppe im Periodensystem von oben nach unten abnehmen. Wenn wir dieser Definition folgen, haben Edelgase große Größen in ihren Ionisierungsenergien. Auf der anderen Seite die Elemente, die Sie gehören zur Gruppe der Alkali- und Erdalkalimetalle und haben einen geringeren Wert dieser Energie.
Auf die gleiche Weise, wie wir die erste Energie beschrieben haben, wird durch Entfernen eines zweiten Elektrons aus demselben Atom die zweite Ionisierungsenergie erhalten. Um diese Energie zu berechnen, wird das gleiche Schema beibehalten und die folgenden Elektronen werden entfernt. Aus dieser Information wird erhalten, dass die Ablösung des Elektrons von einem Atom in seinem Grundzustand diesen abstoßenden Effekt verringert, den wir unter den verbleibenden Elektronen sehen. Diese Eigenschaft ist als Kernladung bekannt und bleibt konstant. Eine größere Energiemenge ist erforderlich, um ein anderes Elektron der ionischen Spezies mit der positiven Ladung abzureißen.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Ionisierungsenergie erfahren können.