Keemia valdkonnas on ionisatsioonienergia. See viitab minimaalsele energiahulgale, mis on vajalik gaasi faasis aatomi sisestatud elektroni eraldumise tekitamiseks. Seda energiat väljendatakse tavaliselt kilodžaulide ühikutes mooli kohta. See on väga oluline paljudes keemiavaldkondades, seega on huvitav teada.
Seetõttu pühendame selle artikli, et rääkida teile ionisatsioonienergia kõikidest omadustest ja olulisusest.
põhijooned
Kui me viidata energia, mis kulub elektroni eemaldamiseks gaasifaasi aatomist Rõhutame, et see gaasiline olek on seisund, mis on vaba mõjust, mida aatomid võivad endale avaldada. Meenutame, et gaasilises olekus on igasugune molekulidevaheline interaktsioon välistatud, kuna aatomid on üksteisest hajutatud. Ionisatsioonienergia suurus on parameeter, mis kirjeldab jõudu, millega elektron seondub aatomiga, mille osa ta on.
On ühendeid, kus elektronil on kõrgem ionisatsioonienergia ja see tähendab, et sellel on suurem sidemete tugevus aatomiga. See tähendab, et mida suurem on ionisatsioonienergia, seda keerulisem on kõnealuse elektroni irdumine.
Ionisatsiooni energia potentsiaal
Kui hakkame uurima aine ionisatsioonienergiat, peame teadma selle ionisatsioonipotentsiaali. See ei tohi olla suurem kui minimaalne energiahulk, mida tuleb rakendada, et põhjustada elektroni irdumist põhiolukorras oleva aatomi välimisest kestast. Mis veel, koormus peab olema neutraalne. Tuleb märkida, et ionisatsioonipotentsiaalist rääkides kasutatakse terminit, mida mõlemat kasutatakse vähem. Seda seetõttu, et selle omaduse määramine põhines uuritava proovi elektrostaatilise potentsiaali kasutamisel.
Selle elektrostaatilise potentsiaali kasutamisel juhtus mitu asja: ühelt poolt toimus keemiliste liikide ionisatsioon elektrostaatilise toime tõttu. Teiselt poolt, toimus eemaldatava elektroni irdumisprotsessi kiirenemine. Kui ionisatsioonienergia määramiseks hakati kasutama spektroskoopilisi tehnikaid, hakati potentsiaali nime muutma energia nimeks. Samamoodi on teada, et aatomite keemilised omadused määratakse äärmisel energiatasemel olevate elektronide konfiguratsiooni järgi. Nendel tasanditel asuvad elektronid tuumast kaugemal ja võivad anda rohkem teavet.
Kõik see tähendab, et nende liikide ionisatsioonienergia, millel on elektronid kõige kaugemal energiatasemel, on otseselt seotud valentselektronide stabiilsusega.
Ionisatsioonienergia määramise meetodid
Seda tüüpi energia määramiseks on arvukalt meetodeid. Meetodid antakse peamiselt fotoemissiooniprotsesside abil. Enamik neist protsessidest põhineb fotoelektrilise efekti rakendamise tagajärjel elektronide eraldatava energia määramisel. Üks kiiremaid ionisatsioonienergia kvantifitseerimise meetodeid on aatospektroskoopia. Seda tüüpi energia arvutamiseks on olemas ka teine huvitav meetod, milleks on fotoelektronspektroskoopia. Seda tüüpi meetodi korral mõõdetakse energiaid, millega elektronid on aatomitega seotud.
Seoses sellega Kasutatakse ultraviolettfotoelektronspektroskoopiana tuntud meetodit, mille akronüüm on inglise keeles UPS. See meetod koosneb tehnikast, milles kasutatakse aatomite või molekulide ergastamist ultraviolettkiirguse abil. Sel viisil saab paremini mõõta energiat, millega optimaalse välise energiataseme elektronid on aatomi tuumaga seotud. Seda kõike tehakse selleks, et analüüsida uuritud keemiliste liikide väliste elektronide energeetilisi üleminekuid. Seda kasutatakse ka nende vahel tekkivate seoste omaduste uurimiseks.
Teine viis ionisatsioonienergia tundmiseks on röntgenkiirte fotoelektrooniliste koopiate spektri meetod. See kasutab sama põhimõtet kõige välimise kihi elektronide ergastamiseks ja uurib erinevusi kiirguse tüübis, mis on tehtud näituste mõjutamiseks , elektronide väljutamise kiirus ja eraldusvõime.
Esimene ja teine ionisatsioonienergia
Aatomite puhul, mille välimisel tasandil on rohkem kui üks elektron, leiame, et esimese elektroni aatomist eemaldamiseks vajalik energia väärtus viiakse läbi endotermilise keemilise reaktsiooni kaudu. Aatomeid, millel on rohkem kui üks elektron, nimetatakse polüelektroonilisteks aatomiteks.. Keemiline reaktsioon on endotermiline, kuna see peatab energia tarnimise aatomile, et saada selle elemendi katioonile lisatud elektron. Seda väärtust tuntakse esimese ionisatsioonienergiana. Kõik samal perioodil esinevad elemendid suurenevad proportsionaalselt nende aatomite arvu suurenemisega.
See tähendab, et need vähenevad perioodil paremalt vasakule ja perioodilisustabelis eksisteerivas rühmas ülevalt alla. Kui järgime seda määratlust, on väärisgaaside ionisatsioonienergia suur. Teiselt poolt elemendid, mis Need kuuluvad leelismetallide ja leelismuldmetallide rühma ning neil on selle energia väärtus madalam.
Samamoodi nagu oleme kirjeldanud esimest energiat, saadakse teine elektron samast aatomist, saades ka teise ionisatsioonienergia. Selle energia arvutamiseks säilitatakse sama skeem ja eemaldatakse järgmised elektronid. Selle teabe põhjal saadakse, et elektroni irdumine põhiajas olevast aatomist vähendab seda eemaletõukavat mõju, mida näeme olemasolevate ülejäänud elektronide seas. Seda omadust nimetatakse tuumalaenguks ja see püsib konstantsena. Teise positiivse laenguga ioonliigi elektroni rebimiseks on vaja suuremat energiakogust.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada ionisatsioonienergia kohta.