ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ದಿ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ. ಅನಿಲ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುವಿನೊಳಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಬೇರ್ಪಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕನಿಷ್ಠ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿ ಮೋಲ್‌ಗೆ ಕಿಲೋಜೌಲ್‌ಗಳ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಅನೇಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ, ಆದ್ದರಿಂದ ತಿಳಿಯುವುದು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯ ಎಲ್ಲಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೇಳಲು ನಾವು ಈ ಲೇಖನವನ್ನು ಅರ್ಪಿಸಲಿದ್ದೇವೆ.
ಮುಖ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ನಾವು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದಾಗ ಅನಿಲ ಹಂತದ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲು ಅದು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಶಕ್ತಿ ಈ ಅನಿಲ ಸ್ಥಿತಿಯು ಪರಮಾಣುಗಳು ತಮ್ಮ ಮೇಲೆ ಬೀರಬಹುದಾದ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ಮುಕ್ತವಾಗಿರುವ ರಾಜ್ಯ ಎಂದು ನಾವು ಒತ್ತಿಹೇಳುತ್ತೇವೆ. ಅನಿಲ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಚದುರಿಹೋಗುವುದರಿಂದ ಯಾವುದೇ ರೀತಿಯ ಅಂತರ-ಅಣುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತಳ್ಳಿಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ. ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಒಂದು ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದ್ದು, ಅದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಯಾವ ಭಾಗದೊಂದಿಗೆ ಪರಮಾಣುವಿನೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಇರುವ ಕಾಂಪೌಂಡ್ಸ್ ಇರುತ್ತದೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಅದು ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಅರ್ಥೈಸುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ, ಪ್ರಶ್ನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಬೇರ್ಪಡುವಿಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ
ನಾವು ವಸ್ತುವಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಾಗ, ಅದರ ಅಯಾನೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಾವು ತಿಳಿದಿರಬೇಕು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅದರ ಮೂಲಭೂತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಪರಮಾಣುವಿನ ಹೊರಗಿನ ಕವಚದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಲುವಾಗಿ ಇದು ಅನ್ವಯಿಸಬೇಕಾದ ಕನಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿಲ್ಲ. ಮತ್ತೆ ಇನ್ನು ಏನು, ಹೊರೆ ತಟಸ್ಥವಾಗಿರಬೇಕು. ಅಯಾನೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುವಾಗ, ಪ್ರತಿಯೊಂದನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು. ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಆಸ್ತಿಯ ನಿರ್ಣಯವು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಬೇಕಾದ ಮಾದರಿಗೆ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.
ಈ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ಬಳಕೆಯ ಮೂಲಕ ಹಲವಾರು ಸಂಗತಿಗಳು ಸಂಭವಿಸಿದವು: ಒಂದೆಡೆ, ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಅಯಾನೀಕರಣವು ನಡೆಯಿತು. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ತೆಗೆದುಹಾಕಬೇಕಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಸಂಭವಿಸಿದೆ. ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾರಂಭಿಸಿದಾಗ, ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ಹೆಸರನ್ನು ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಸರಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು. ಅಂತೆಯೇ, ಪರಮಾಣುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊರಗಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂರಚನೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ. ಈ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ದೂರವಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ನೀಡಬಲ್ಲವು.
ಇದರ ಅರ್ಥವೇನೆಂದರೆ, ಹೊರಗಿನ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಈ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯು ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.
ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳು
ಈ ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಹಲವಾರು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ. ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಫೋಟೊಮಿಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮದ ಅನ್ವಯದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹೊರಸೂಸುವ ಶಕ್ತಿಯ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಆಧರಿಸಿವೆ. ವೇಗವಾದ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಪರಮಾಣು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ. ಈ ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಮತ್ತೊಂದು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ವಿಧಾನವಿದೆ, ಅದು ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ. ಈ ರೀತಿಯ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ, ನೇರಳಾತೀತ ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ಯುಪಿಎಸ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ನೇರಳಾತೀತ ವಿಕಿರಣದ ಮೂಲಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಣುಗಳ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಬಳಸುವ ತಂತ್ರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಗರಿಷ್ಠ ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಅಳೆಯಬಹುದು. ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಬಾಹ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯುತ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ ಇದೆಲ್ಲವನ್ನೂ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಲಿಂಕ್‌ಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಸಹ ಇದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವ ಇನ್ನೊಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಎಕ್ಸರೆ ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪ್ರತಿಗಳ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ.ಇದು ಹೊರಗಿನ ಪದರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಅದೇ ತತ್ವವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರದರ್ಶನಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವಂತೆ ಮಾಡಿದ ವಿಕಿರಣದ ಪ್ರಕಾರದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತದೆ , ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊರಹಾಕುವ ವೇಗ ಮತ್ತು ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಮೊದಲ ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ
ಹೊರಗಿನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಮೊದಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ. ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಯೆಕ್ಟ್ರೋನಿಕ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.. ಈ ಅಂಶದ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪಡೆಯುವ ಸಲುವಾಗಿ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪೂರೈಸುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುವುದರಿಂದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯು ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ಆಗಿದೆ. ಈ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮೊದಲ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಇರುವ ಎಲ್ಲಾ ಅಂಶಗಳು ಅವುಗಳ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಪ್ರಮಾಣಾನುಗುಣವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ.
ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಒಂದೇ ಗುಂಪಿನೊಳಗೆ ಅವು ಒಂದು ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಬಲದಿಂದ ಎಡಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಮೇಲಿನಿಂದ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುತ್ತವೆ ಎಂದರ್ಥ. ನಾವು ಈ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿದರೆ, ಉದಾತ್ತ ಅನಿಲಗಳು ಅವುಗಳ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಅದು ಅಂಶಗಳು ಅವು ಕ್ಷಾರ ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರೀಯ ಭೂಮಿಯ ಲೋಹಗಳ ಗುಂಪಿಗೆ ಸೇರಿವೆ ಮತ್ತು ಈ ಶಕ್ತಿಯ ಕಡಿಮೆ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
ನಾವು ಮೊದಲ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸಿದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿಯೇ, ಅದೇ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಎರಡನೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದರ ಮೂಲಕ, ಎರಡನೇ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಅದೇ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮಾಹಿತಿಯಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಮೂಲಭೂತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆಯು ಈ ವಿಕರ್ಷಣ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಳಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ನೋಡುತ್ತೇವೆ. ಈ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಯಾನಿಕ್ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಮತ್ತೊಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹರಿದು ಹಾಕಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ಈ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ನೀವು ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂದು ನಾನು ಭಾವಿಸುತ್ತೇನೆ.