U području kemije, energija ionizacije. Odnosi se na minimalnu količinu energije koja je potrebna da bi se mogao proizvesti odvajanje elektrona koji je uveden u atom u plinskoj fazi. Ta se energija obično izražava u jedinicama kilodžula po molu. Vrlo je važan u mnogim poljima kemije, pa je zanimljivo znati.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti kako bismo vam ispričali o svim karakteristikama i važnosti energije ionizacije.
Glavne osobine
Kada se odnosimo energija potrebna za istiskivanje elektrona iz atoma plinske faze Naglašavamo da je ovo plinovito stanje stanje bez utjecaja koji atomi mogu izvršiti na sebe. Podsjećamo da je u materijalu koji je u plinovitom stanju isključena svaka vrsta intermolekularne interakcije jer su atomi međusobno raspršeni. Veličina energije ionizacije je parametar koji služi za opisivanje sile kojom se elektron veže za atom čiji je dio.
Bit će spojeva tamo gdje ih ima elektron veću energiju ionizacije i to će značiti da ima veću snagu veze s atomom. Odnosno, što je veća energija ionizacije, to će složeniji odvojeni elektron biti složeniji.
Energijski potencijal jonizacije
Kad započnemo proučavati energiju ionizacije tvari, moramo znati njezin ionizacijski potencijal. Ne smije biti više od minimalne količine energije koja se mora primijeniti da bi se izazvalo odvajanje elektrona od najudaljenije ljuske atoma koja je u svom temeljnom stanju. Što je više, teret mora biti neutralan. Treba imati na umu da se kada se govori o ionizacijskom 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 se strane ionizacija kemijskih vrsta dogodila zbog elektrostatskog djelovanja. S druge strane, dogodilo se ubrzanje procesa odvajanja elektrona koji treba ukloniti. Kako su se spektroskopske tehnike počele koristiti za određivanje energije ionizacije, naziv potencijala počeo se mijenjati u naziv energije. Isto tako, poznato je da su kemijska svojstva atoma određena konfiguracijom elektrona prisutnih u najudaljenijoj razini energije. Na tim razinama elektroni su dalje od jezgre i mogu dati više informacija.
Sve to znači da je energija ionizacije ovih vrsta koje imaju elektrone prisutne u najudaljenijoj razini energije izravno povezana sa stabilnošću valentnih elektrona.
Metode za određivanje energije ionizacije
Postoje brojne metode za određivanje ove vrste energije. Metode se uglavnom daju procesima fotoemisije. Većina tih procesa temelji se na određivanju energije koju emitiraju elektroni kao posljedici primjene fotoelektričnog efekta. Jedna od najbržih metoda kvantifikacije energije ionizacijske energije je atomska spektroskopija. Postoji i druga 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 kraticu na engleskom UPS. Ova se metoda sastoji od tehnike koja koristi pobuđivanje atoma ili molekula primjenom ultraljubičastog zračenja. Na taj se način može bolje izmjeriti energija kojom su elektroni optimalne vanjske razine energije vezani za jezgru atoma. Sve se to radi kako bi se analizirali energetski prijelazi vanjskih elektrona proučavane kemijske vrste. Također 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 utječe na emisije , brzina izbacivanja elektrona i dobivena rezolucija.
Prva i druga energija ionizacije
U slučaju atoma koji imaju više od jednog elektrona na najudaljenijoj razini, nalazimo da se vrijednost energije potrebne za uklanjanje prvog elektrona iz atoma provodi endotermnom kemijskom reakcijom. Atomi koji imaju više od jednog elektrona nazivaju se polielektronski atomi.. Kemijska reakcija je endotermna jer zaustavlja opskrbu atoma energijom kako bi se dobio elektron dodan kationu ovog elementa. Ta je vrijednost poznata kao prva energija ionizacije. Svi elementi prisutni u istom razdoblju povećavaju se proporcionalno s povećanjem atomskog broja.
To znači da se oni smanjuju zdesna nalijevo u razdoblju i odozgo prema dolje unutar iste skupine koja postoji u periodnom sustavu. Ako slijedimo ovu definiciju, plemeniti plinovi imaju velike magnetske energije u ionizacijskim energijama. S druge strane, elementi koji Pripadaju skupini alkalijskih i zemnoalkalnih metala i imaju nižu vrijednost ove energije.
Na isti način na koji smo opisali prvu energiju, uklanjanjem drugog elektrona iz istog atoma dobiva se druga energija ionizacije. Da bi se izračunala ta energija, održava se ista shema i uklanjaju se sljedeći elektroni. Iz ovih se podataka dobiva da odvajanje elektrona od atoma u osnovnom stanju smanjuje taj odbojni učinak koji vidimo među preostalim elektronima. Ovo je svojstvo poznato kao nuklearni naboj i ostaje konstantno. Potrebna je veća količina energije da se otkine drugi elektron ionske vrste koji ima pozitivan naboj.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o energiji ionizacije.