Στον τομέα της χημείας, το ενέργεια ιονισμού. Αναφέρεται στην ελάχιστη ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την παραγωγή της απόσπασης ενός ηλεκτρονίου που εισήχθη σε ένα άτομο στην αέρια φάση. Αυτή η ενέργεια εκφράζεται συνήθως σε μονάδες κιλοζουλιών ανά γραμμομόριο. Είναι πολύ σημαντικό σε πολλούς τομείς της χημείας, επομένως είναι ενδιαφέρον να γνωρίζουμε.
Επομένως, πρόκειται να αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας ενημερώσουμε για όλα τα χαρακτηριστικά και τη σημασία της ενέργειας ιονισμού.
Κύρια χαρακτηριστικά
Όταν αναφερθούμε την ενέργεια που απαιτείται για την απόσπαση ενός ηλεκτρονίου από ένα άτομο φάσης αερίου Τονίζουμε ότι αυτή η αέρια κατάσταση είναι η κατάσταση που είναι απαλλαγμένη από την επιρροή που μπορούν να ασκήσουν τα άτομα στον εαυτό τους. Υπενθυμίζουμε ότι σε ένα υλικό που βρίσκεται σε αέρια κατάσταση, αποκλείεται οποιοσδήποτε τύπος διαμοριακής αλληλεπίδρασης, καθώς τα άτομα είναι διάσπαρτα μεταξύ τους. Το μέγεθος της ενέργειας ιονισμού είναι μια παράμετρος που χρησιμεύει για να περιγράψει τη δύναμη με την οποία ένα ηλεκτρόνιο συνδέεται με το άτομο στο οποίο είναι μέρος.
Θα υπάρχουν ενώσεις όπου το ηλεκτρόνιο έχει μια υψηλότερη ενέργεια ιονισμού και θα σημαίνει ότι έχει μεγαλύτερη αντοχή δεσμού με το άτομο. Δηλαδή, όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια ιονισμού, τόσο πιο περίπλοκη θα είναι η απόσπαση του εν λόγω ηλεκτρονίου.
Δυναμικό ιονισμού
Όταν αρχίσουμε να μελετάμε την ενέργεια ιονισμού μιας ουσίας, πρέπει να γνωρίζουμε τη δυνατότητα ιονισμού της. Δεν είναι περισσότερο από την ελάχιστη ποσότητα ενέργειας που πρέπει να εφαρμοστεί για να προκαλέσει την απόσπαση ενός ηλεκτρονίου από το εξώτατο κέλυφος του ατόμου που βρίσκεται στη θεμελιώδη του κατάσταση. Επί πλέον, το φορτίο πρέπει να είναι ουδέτερο. Πρέπει να σημειωθεί ότι όταν μιλάμε για δυναμικό ιονισμού, χρησιμοποιείται ένας όρος που καθένας χρησιμοποιείται λιγότερο. Αυτό συμβαίνει επειδή ο προσδιορισμός αυτής της ιδιότητας βασίστηκε στη χρήση ηλεκτροστατικού δυναμικού στο δείγμα που θα μελετηθεί.
Χρησιμοποιώντας αυτό το ηλεκτροστατικό δυναμικό συνέβησαν αρκετά πράγματα: από τη μία πλευρά, ο ιονισμός των χημικών ειδών πραγματοποιήθηκε λόγω ηλεκτροστατικής δράσης. Αφ 'ετέρου, συνέβη η επιτάχυνση της διαδικασίας αποκόλλησης του ηλεκτρονίου που θα αφαιρεθεί. Καθώς οι φασματοσκοπικές τεχνικές άρχισαν να χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της ενέργειας ιονισμού, το όνομα του δυναμικού άρχισε να αλλάζει σε αυτό της ενέργειας. Παρομοίως, είναι γνωστό ότι οι χημικές ιδιότητες των ατόμων καθορίζονται από τη διαμόρφωση των ηλεκτρονίων που υπάρχουν στο εξόχως επίπεδο ενέργειας. Σε αυτά τα επίπεδα τα ηλεκτρόνια είναι μακρύτερα από τον πυρήνα και μπορούν να δώσουν περισσότερες πληροφορίες.
Όλα αυτά σημαίνει ότι η ενέργεια ιονισμού αυτών των ειδών που έχουν τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται στο εξόχως επίπεδο ενέργειας σχετίζεται άμεσα με τη σταθερότητα των ηλεκτρονίων σθένους.
Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της ενέργειας ιονισμού
Υπάρχουν πολλές μέθοδοι για τον προσδιορισμό αυτού του τύπου ενέργειας. Οι μέθοδοι δίνονται κυρίως με διαδικασίες φωτοαποστολής. Οι περισσότερες από αυτές τις διαδικασίες βασίζονται στον προσδιορισμό της ενέργειας που εκπέμπεται από τα ηλεκτρόνια ως συνέπεια της εφαρμογής του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος. Μία από τις ταχύτερες μεθόδους ποσοτικοποίησης της ενέργειας ιονισμού είναι η ατομική φασματοσκοπία. Υπάρχει επίσης μια άλλη ενδιαφέρουσα μέθοδος για τον υπολογισμό αυτού του τύπου ενέργειας, που είναι η φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων. Σε αυτόν τον τύπο μεθόδου, μετράται η ενέργεια με την οποία τα ηλεκτρόνια συνδέονται με άτομα.
Από την άποψη αυτή, Χρησιμοποιείται μέθοδος γνωστή ως φασματοσκοπία υπεριώδους φωτοηλεκτρονίου, η οποία έχει το ακρωνύμιο στο αγγλικό UPS. Αυτή η μέθοδος αποτελείται από μια τεχνική που χρησιμοποιεί τη διέγερση ατόμων ή μορίων μέσω της εφαρμογής υπεριώδους ακτινοβολίας. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να μετρηθεί καλύτερα η ενέργεια με την οποία τα ηλεκτρόνια του βέλτιστου εξωτερικού επιπέδου ενέργειας στον πυρήνα του ατόμου. Όλα αυτά γίνονται για την ανάλυση των ενεργειακών μεταβάσεων των εξωτερικών ηλεκτρονίων των χημικών ειδών που μελετήθηκαν. Χρησιμοποιείται επίσης για τη μελέτη των χαρακτηριστικών των συνδέσμων που σχηματίζονται μεταξύ τους.
Ένας άλλος τρόπος να γνωρίζουμε την ενέργεια ιονισμού είναι μέσω της μεθόδου φωτοηλεκτρονικού φάσματος αντιγράφων ακτίνων Χ. Χρησιμοποιεί την ίδια αρχή διέγερσης των ηλεκτρονίων του εξώτατου στρώματος και μελετά τις διαφορές στον τύπο της ακτινοβολίας που γίνεται για να επηρεάσει τις εκπομπές , η ταχύτητα με την οποία τα ηλεκτρόνια αποβάλλονται και η ανάλυση που λαμβάνεται.
Πρώτη και δεύτερη ενέργεια ιονισμού
Στην περίπτωση ατόμων που έχουν περισσότερα από ένα ηλεκτρόνια στο εξώτατο επίπεδο, διαπιστώνουμε ότι η τιμή της ενέργειας που απαιτείται για την απομάκρυνση του πρώτου ηλεκτρονίου από το άτομο πραγματοποιείται μέσω ενδοθερμικής χημικής αντίδρασης. Τα άτομα που έχουν περισσότερα από ένα ηλεκτρόνια καλούνται πολυηλεκτρονικά άτομα.. Η χημική αντίδραση είναι ενδοθερμική δεδομένου ότι σταματά να παρέχει ενέργεια στο άτομο για να μπορεί να λάβει ένα ηλεκτρόνιο που προστίθεται στο κατιόν αυτού του στοιχείου. Αυτή η τιμή είναι γνωστή ως η πρώτη ενέργεια ιονισμού. Όλα τα στοιχεία που υπάρχουν την ίδια περίοδο αυξάνονται αναλογικά καθώς αυξάνεται ο ατομικός τους αριθμός.
Αυτό σημαίνει ότι μειώνονται από δεξιά προς τα αριστερά σε μια περίοδο και από πάνω προς τα κάτω μέσα στην ίδια ομάδα που υπάρχει στον περιοδικό πίνακα. Εάν ακολουθήσουμε αυτόν τον ορισμό, τα ευγενή αέρια έχουν μεγάλα μεγέθη στις ενέργειες ιονισμού τους. Από την άλλη πλευρά, τα στοιχεία που Ανήκουν στην ομάδα μετάλλων αλκαλίων και αλκαλικών γαιών και έχουν χαμηλότερη αξία αυτής της ενέργειας.
Με τον ίδιο τρόπο που περιγράψαμε την πρώτη ενέργεια, αφαιρώντας ένα δεύτερο ηλεκτρόνιο από το ίδιο άτομο, λαμβάνεται η δεύτερη ενέργεια ιονισμού. Για τον υπολογισμό αυτής της ενέργειας, διατηρείται το ίδιο σχήμα και αφαιρούνται τα ακόλουθα ηλεκτρόνια. Από αυτές τις πληροφορίες προκύπτει ότι η απόσπαση του ηλεκτρονίου από ένα άτομο στην κατάσταση του εδάφους μειώνει αυτό το απωθητικό αποτέλεσμα που βλέπουμε ότι υπάρχει μεταξύ των εναπομείναντων ηλεκτρονίων. Αυτή η ιδιότητα είναι γνωστή ως πυρηνική φόρτιση και παραμένει σταθερή. Απαιτείται μεγαλύτερη ποσότητα ενέργειας για να ξεσπάσει ένα άλλο ηλεκτρόνιο των ιοντικών ειδών που έχει το θετικό φορτίο.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για την ενέργεια ιονισμού.