Kemian alalla ionisaatioenergia. Se viittaa vähimmäismäärään energiaa, joka tarvitaan, jotta voidaan tuottaa elektronin irtoaminen, joka tuotiin atomiin kaasufaasissa. Tämä energia ilmaistaan yleensä kilojoulien yksikköinä moolia kohden. Se on erittäin tärkeä monilla kemian aloilla, joten on mielenkiintoista tietää.
Siksi aiomme omistaa tämän artikkelin kertomaan sinulle kaikista ionisaatioenergian ominaisuuksista ja tärkeydestä.
Tärkeimmät ominaisuudet
Kun viitataan energia, joka tarvitaan elektronin irtoamiseksi kaasufaasiatomista Korostamme, että tämä kaasumainen tila on tila, joka on vapaa vaikutuksesta, jota atomit voivat kohdata itseensä. Muistutamme, että kaasumaisessa tilassa olevassa materiaalissa kaikenlainen molekyylien välinen vuorovaikutus on suljettu pois, koska atomit ovat hajallaan toisistaan. Ionisointienergian suuruus on parametri, joka kuvaa voimaa, jolla elektroni sitoutuu atomiin, jonka osa se on.
Siellä on yhdisteitä, joissa elektronilla on korkeampi ionisaatioenergia ja se tarkoittaa, että sillä on suurempi sidoslujuus atomiin. Toisin sanoen mitä suurempi ionisaatioenergia on, sitä monimutkaisempi kyseessä olevan elektronin irtoaminen on.
Ionisointienergiapotentiaali
Kun alamme tutkia aineen ionisaatioenergiaa, meidän on tiedettävä sen ionisaatiopotentiaali. Se ei ole enempää kuin vähimmäismäärä energiaa, jota on käytettävä, jotta elektroni irtoaa atomin ulommasta kuoresta, joka on sen perustilassa. Lisäksi, kuorman on oltava neutraali. On huomattava, että kun puhutaan ionisaatiopotentiaalista, käytetään termiä, jota kutakin käytetään vähemmän. Tämä johtuu siitä, että tämän ominaisuuden määrittäminen perustui sähköstaattisen potentiaalin käyttöön tutkittavassa näytteessä.
Käyttämällä tätä sähköstaattista potentiaalia tapahtui useita asioita: toisaalta kemiallisten lajien ionisaatio tapahtui sähköstaattisen toiminnan vuoksi. Toisaalta, tapahtui poistettavan elektronin irtoamisprosessin kiihtyvyys. Kun spektroskopisia tekniikoita alettiin käyttää ionisaatioenergian määrittämiseen, potentiaalin nimi alkoi muuttua energian nimeksi. Samoin tiedetään, että atomien kemialliset ominaisuudet määräytyvät uloimmassa energiatasossa olevien elektronien kokoonpanon mukaan. Näillä tasoilla elektronit ovat kauempana ytimestä ja voivat antaa lisätietoja.
Kaikki tämä tarkoittaa, että näiden lajien ionisaatioenergia, joilla elektronit ovat läsnä uloimmassa energiatasossa, liittyy suoraan valenssielektronien vakauteen.
Menetelmät ionisaatioenergian määrittämiseksi
Tämän tyyppisen energian määrittämiseksi on olemassa lukuisia menetelmiä. Menetelmät annetaan pääasiassa fotoemissioilla. Suurin osa näistä prosesseista perustuu elektronien lähettämän valon määritykseen fotosähköisen vaikutuksen seurauksena. Yksi nopeimmista ionisaatioenergian kvantifiointimenetelmistä on atomispektroskopia. Tämän tyyppisen energian laskemiseksi on myös toinen mielenkiintoinen menetelmä, joka on fotoelektronispektroskopia. Tämän tyyppisessä menetelmässä mitataan energiat, joilla elektronit ovat sitoutuneet atomiin.
Tässä yhteydessä, Käytetään ultraviolettivalosähköspektroskopiana tunnettua menetelmää, jolla on lyhenne englanninkielisessä UPS: ssä. Tämä menetelmä koostuu tekniikasta, jossa käytetään atomien tai molekyylien viritystä ultraviolettisäteilyn avulla. Tällä tavalla voidaan paremmin mitata energia, jolla optimaalisen ulkoisen energiatason elektronit sitoutuvat atomin ytimeen. Kaikki tämä tehdään tutkittujen kemiallisten lajien ulkoisten elektronien energian siirtymien analysoimiseksi. Sitä käytetään myös niiden välille muodostuvien linkkien ominaisuuksien tutkimiseen.
Toinen tapa tietää ionisointienergia on röntgenkuva-fotoelektronisten kopioiden spektrimenetelmä, joka käyttää samaa periaatetta äärimmäisen kerroksen elektronien virittämisessä ja tutkii eroja säteilytyypissä, joka saadaan vaikuttamaan esityksiin. , nopeus, jolla elektronit karkotetaan, ja saatu resoluutio.
Ensimmäinen ja toinen ionisaatioenergia
Jos kyseessä on atomi, jolla on useampi kuin yksi elektroni ulommalla tasolla, havaitsemme, että ensimmäisen elektronin poistamiseksi atomista tarvittavan energian arvo suoritetaan endotermisen kemiallisen reaktion kautta. Atomeja, joissa on enemmän kuin yksi elektroni, kutsutaan polyelektronisiksi atomeiksi.. Kemiallinen reaktio on endoterminen, koska se lopettaa energian syöttämisen atomiin voidakseen saada elektronin, joka on lisätty tämän alkion kationiin. Tämä arvo tunnetaan ensimmäisenä ionisaatioenergiana. Kaikki samalla ajanjaksolla läsnä olevat elementit kasvavat suhteellisesti niiden atomimäärän kasvaessa.
Tämä tarkoittaa, että ne vähenevät oikealta vasemmalle jaksossa ja ylhäältä alas samassa jaksollisen taulukon ryhmässä. Jos noudatamme tätä määritelmää, jalokaasujen ionisaatioenergia on suuri. Toisaalta elementit, jotka Ne kuuluvat alkali- ja maa-alkalimetallien ryhmään, ja niiden energia on pienempi.
Samalla tavalla kuin olemme kuvanneet ensimmäisen energian, saadaan toinen ionisaatioenergia poistamalla toinen elektroni samasta atomista. Tämän energian laskemiseksi ylläpidetään samaa kaavaa ja seuraavat elektronit poistetaan. Tästä tiedosta saadaan, että elektronin irtoaminen atomista sen perustilassa vähentää tätä hylkivää vaikutusta, jonka näemme olemassa olevan jäljellä olevien elektronien joukossa. Tämä ominaisuus tunnetaan ydinpanoksena ja pysyy vakiona. Suurempaa energiaa tarvitaan toisen ionilajin elektronin repimiseen, jolla on positiivinen varaus.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää ionisaatioenergiasta.