Chemijos srityje jonizacijos energija. Tai reiškia mažiausią energijos kiekį, kurio reikia, kad atsirastų elektronas, kuris buvo įvestas į atomą dujų fazėje. Ši energija paprastai išreiškiama kilodžaulių vienetais moliui. Tai labai svarbu daugelyje chemijos sričių, todėl įdomu sužinoti.
Todėl šį straipsnį skirsime papasakoti apie visas jonizacijos energijos savybes ir svarbą.
pagrindinės funkcijos
Kai mes nurodome energijos, kurios reikia elektronui išstumti iš dujų fazės atomo Mes pabrėžiame, kad ši dujinė būsena yra būsena, kurioje nėra atomų įtakos sau įtakos. Primename, kad medžiagoje, kuri yra dujinės būsenos, bet koks tarpmolekulinis sąveikos tipas yra atmestas, nes atomai yra išsklaidyti vienas nuo kito. Jonizacijos energijos dydis yra parametras, naudojamas apibūdinti jėgą, su kuria elektronas jungiasi prie atomo, kurio dalis jis yra.
Bus junginių, kur yra elektronas didesnė jonizacijos energija ir tai reikš, kad ji turi didesnį ryšį su atomu. Tai yra, kuo didesnė jonizacijos energija, tuo komplikuotesnis bus nagrinėjamo elektrono atsiskyrimas.
Jonizacijos energijos potencialas
Pradėdami tirti medžiagos jonizacijos energiją, turime žinoti jos jonizacijos potencialą. Norint sukelti elektrono atsiskyrimą nuo tolimiausio atomo apvalkalo, kuris yra jo pagrindinėje būsenoje, reikia naudoti tik mažiausią energijos kiekį. Kas daugiau, apkrova turi būti neutrali. Reikėtų pažymėti, kad kalbant apie jonizacijos potencialą, vartojamas terminas, kad kiekvienas jų vartojamas mažiau. Taip yra todėl, kad šios savybės nustatymas buvo pagrįstas elektrostatinio potencialo panaudojimu tiriamam mėginiui.
Naudojant šį elektrostatinį potencialą įvyko keli dalykai: viena vertus, dėl elektrostatinio poveikio įvyko cheminių medžiagų jonizacija. Iš kitos pusės, įvyko pašalinamo elektrono atsiskyrimo proceso pagreitis. Pradėjus spektroskopinius metodus nustatyti jonizacijos energijai, potencialo pavadinimas pradėtas keisti į energijos pavadinimą. Taip pat yra žinoma, kad chemines atomų savybes lemia elektronų, esančių atokiausiame energijos lygyje, konfigūracija. Šiuose lygiuose elektronai yra toliau nuo branduolio ir gali suteikti daugiau informacijos.
Visa tai reiškia, kad šių rūšių, turinčių elektronus atokiausiame energijos lygyje, jonizacijos energija yra tiesiogiai susijusi su valentinių elektronų stabilumu.
Jonizacijos energijos nustatymo metodai
Yra daugybė būdų, kaip nustatyti šios rūšies energiją. Metodai daugiausia pateikiami fotoemisijos procesais. Dauguma šių procesų yra pagrįsti elektronų skleidžiamos energijos, nustatytos fotoelektrinio efekto, nustatymu. Vienas iš greičiausių jonizacijos energijos kiekybinio įvertinimo metodų yra atominė spektroskopija. Taip pat yra dar vienas įdomus būdas apskaičiuoti šios rūšies energiją, tai yra fotoelektronų spektroskopija. Taikant šio tipo metodą, matuojamos energijos, kuriomis elektronai jungiasi prie atomų.
Šiuo atžvilgiu, Naudojamas ultravioletinių spindulių fotoelektronų spektroskopijos metodas, kurio santrumpa yra anglų UPS. Šis metodas susideda iš metodo, kuriame naudojamas atomų ar molekulių sužadinimas taikant ultravioletinę spinduliuotę. Tokiu būdu galima geriau išmatuoti energiją, kuria optimalaus išorinės energijos lygio elektronai surišti su atomo branduoliu. Visa tai daroma siekiant išanalizuoti tirtų cheminių rūšių išorinių elektronų energetinius perėjimus. Jis taip pat naudojamas tiriant tarpusavio ryšių ypatybes.
Kitas būdas sužinoti jonizacijos energiją yra rentgeno fotoelektroninių kopijų spektro metodas. Jis naudoja tą patį atokiausio sluoksnio elektronų sužadinimo principą ir tiria radiacijos tipo skirtumus, kurie turi įtakos parodoms , elektronų išstūmimo greitis ir gauta skiriamoji geba.
Pirmoji ir antroji jonizacijos energija
Atomų, kurių atokiausiame lygyje yra daugiau nei vienas elektronas, atveju pastebime, kad energijos, reikalingos pirmajam elektronui pašalinti iš atomo, vertė vykdoma per endoterminę cheminę reakciją. Atomai, turintys daugiau nei vieną elektroną, vadinami polielektroniniais atomais.. Cheminė reakcija yra endoterminė, nes ji nustoja tiekti energiją atomui, kad gautų elektroną, pridedamą prie šio elemento katijono. Ši vertė yra žinoma kaip pirmoji jonizacijos energija. Visi elementai, esantys tuo pačiu laikotarpiu, proporcingai didėja, kai jų atominis skaičius didėja.
Tai reiškia, kad jie sumažėja iš dešinės į kairę per tam tikrą laikotarpį ir iš viršaus į apačią toje pačioje grupėje, esančioje periodinėje lentelėje. Jei laikysimės šio apibrėžimo, tauriųjų dujų jonizacijos energijos yra didelės. Kita vertus, elementai, kurie Jie priklauso šarminių ir šarminių žemės metalų grupei ir turi mažesnę šios energijos vertę.
Lygiai taip pat, kaip aprašėme pirmąją energiją, pašalindami antrą elektroną iš to paties atomo, gaunama antroji jonizacijos energija. Norint apskaičiuoti šią energiją, išlaikoma ta pati schema ir pašalinami šie elektronai. Iš šios informacijos gaunama, kad atjungus elektroną nuo atomo, esant jo pagrindinei būsenai, sumažėja šis atstumiantis poveikis, kurį matome esant likusių elektronų tarpe. Ši savybė vadinama branduoliniu krūviu ir išlieka pastovi. Norint nuplėšti kitą teigiamų krūvių jonų rūšių elektroną, reikia didesnio energijos kiekio.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galite sužinoti daugiau apie jonizacijos energiją.