Nel campo della chimica, il energia ionizzata. Si riferisce alla quantità minima di energia necessaria per poter produrre il distacco di un elettrone che è stato introdotto in un atomo in fase gassosa. Questa energia è solitamente espressa in unità di kilojoule per mole. È molto importante in molti campi della chimica, quindi è interessante saperlo.
Pertanto, dedicheremo questo articolo per parlarvi di tutte le caratteristiche e l'importanza dell'energia di ionizzazione.
caratteristiche principali
Quando parliamo di l'energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo di fase gassosa Sottolineiamo che questo stato gassoso è lo stato che è libero dall'influenza che gli atomi possono esercitare su se stessi. Ricordiamo che in un materiale che è allo stato gassoso è escluso qualsiasi tipo di interazione intermolecolare poiché gli atomi sono dispersi l'uno dall'altro. L'entità dell'energia di ionizzazione è un parametro che serve a descrivere la forza con cui un elettrone si lega all'atomo di cui fa parte.
Ci saranno composti in cui l'elettrone ha una maggiore energia di ionizzazione e significherà che ha una maggiore forza di legame con l'atomo. Cioè, maggiore è l'energia di ionizzazione, più complicato sarà il distacco dell'elettrone in questione.
Potenziale energetico di ionizzazione
Quando iniziamo a studiare l'energia di ionizzazione di una sostanza dobbiamo conoscerne il potenziale di ionizzazione. Non è più della quantità minima di energia che deve essere applicata per provocare il distacco di un elettrone dal guscio più esterno dell'atomo che si trova nel suo stato fondamentale. Cosa c'è di più, il carico deve essere neutro. Va notato che quando si parla di potenziale di ionizzazione, viene utilizzato un termine che viene utilizzato di meno. Questo perché la determinazione di questa proprietà si è basata sull'uso di un potenziale elettrostatico al campione da studiare.
Utilizzando questo potenziale elettrostatico sono accadute diverse cose: da un lato, è avvenuta la ionizzazione della specie chimica per azione elettrostatica. D'altro canto, si è verificata l'accelerazione del processo di distacco dell'elettrone da rimuovere. Quando le tecniche spettroscopiche iniziarono ad essere utilizzate per determinare l'energia di ionizzazione, il nome del potenziale iniziò a essere cambiato in quello di energia. Allo stesso modo, è noto che le proprietà chimiche degli atomi sono determinate dalla configurazione degli elettroni presenti nel livello di energia più esterno. A questi livelli gli elettroni sono più lontani dal nucleo e possono fornire maggiori informazioni.
Tutto ciò significa che l'energia di ionizzazione di queste specie che hanno gli elettroni presenti nel livello energetico più esterno è direttamente correlata alla stabilità degli elettroni di valenza.
Metodi per determinare l'energia di ionizzazione
Esistono numerosi metodi per determinare questo tipo di energia. I metodi sono dati principalmente da processi di fotoemissione. La maggior parte di questi processi si basa sulla determinazione dell'energia emessa dagli elettroni come conseguenza dell'applicazione dell'effetto fotoelettrico. Uno dei metodi di quantificazione dell'energia di ionizzazione più veloci è la spettroscopia atomica. C'è anche un altro metodo interessante per calcolare questo tipo di energia, che è la spettroscopia fotoelettronica. In questo tipo di metodo, vengono misurate le energie con cui gli elettroni sono legati agli atomi.
A questo proposito, Viene utilizzato un metodo noto come spettroscopia fotoelettronica ultravioletta, che ha l'acronimo in inglese UPS. Questo metodo consiste in una tecnica che utilizza l'eccitazione di atomi o molecole mediante l'applicazione di radiazioni ultraviolette. In questo modo è possibile misurare meglio l'energia con cui gli elettroni del livello ottimale di energia esterna si legano al nucleo dell'atomo. Tutto ciò per analizzare le transizioni energetiche degli elettroni esterni delle specie chimiche studiate. Viene anche utilizzato per studiare le caratteristiche dei legami che si formano tra di loro.
Un altro modo per conoscere l'energia di ionizzazione è mediante il metodo dello spettro delle copie fotoelettroniche a raggi X. Utilizza lo stesso principio di eccitazione degli elettroni dello strato più esterno e studia le differenze nel tipo di radiazione che viene fatta influenzare gli spettacoli , la velocità con cui gli elettroni vengono espulsi e la risoluzione ottenuta.
Prima e seconda energia di ionizzazione
Nel caso di atomi che hanno più di un elettrone al livello più esterno, troviamo che il valore dell'energia necessaria per rimuovere il primo elettrone dall'atomo viene effettuato attraverso una reazione chimica endotermica. Gli atomi che hanno più di un elettrone sono chiamati atomi polielettronici.. La reazione chimica è endotermica poiché smette di fornire energia all'atomo per ottenere un elettrone aggiunto al catione di questo elemento. Questo valore è noto come la prima energia di ionizzazione. Tutti gli elementi presenti nello stesso periodo aumentano proporzionalmente all'aumentare del loro numero atomico.
Ciò significa che diminuiscono da destra a sinistra in un periodo e dall'alto verso il basso all'interno dello stesso gruppo esistente nella tavola periodica. Se seguiamo questa definizione, i gas nobili hanno grandi magnitudini nelle loro energie di ionizzazione. D'altra parte, gli elementi che Appartengono al gruppo dei metalli alcalini e alcalino terrosi e hanno un valore inferiore di questa energia.
Nello stesso modo in cui abbiamo descritto la prima energia, rimuovendo un secondo elettrone dallo stesso atomo, si ottiene la seconda energia di ionizzazione. Per calcolare questa energia, viene mantenuto lo stesso schema e vengono rimossi i seguenti elettroni. Da questa informazione si ricava che il distacco dell'elettrone da un atomo nel suo stato fondamentale diminuisce questo effetto repulsivo che vediamo esistente tra gli elettroni rimanenti. Questa proprietà è nota come carica nucleare e rimane costante. È necessaria una maggiore quantità di energia per strappare un altro elettrone della specie ionica che ha la carica positiva.
Spero che con queste informazioni possiate saperne di più sull'energia di ionizzazione.