Op het gebied van chemie, de ionisatieenergie. Het verwijst naar de minimale hoeveelheid energie die nodig is om het loslaten van een elektron te produceren dat in de gasfase in een atoom is geïntroduceerd. Deze energie wordt meestal uitgedrukt in kilojoules per mol. Het is erg belangrijk op veel scheikundige gebieden, dus het is interessant om te weten.
Daarom gaan we dit artikel wijden om u te vertellen over alle kenmerken en het belang van ionisatie-energie.
hoofdkenmerken
Wanneer we verwijzen naar de energie die nodig is om een elektron uit een atoom in de gasfase te verwijderen We benadrukken dat deze gasvormige toestand de toestand is die vrij is van de invloed die atomen op zichzelf kunnen uitoefenen. We herinneren eraan dat in een materiaal dat zich in een gasvormige toestand bevindt, elke vorm van intermoleculaire interactie is uitgesloten, omdat de atomen van elkaar zijn verstrooid. De grootte van ionisatie-energie is een parameter die dient om de kracht te beschrijven waarmee een elektron zich bindt aan het atoom waarvan het deel uitmaakt.
Er zullen verbindingen zijn waar het elektron heeft een hogere ionisatie-energie en het betekent dat het een hogere bindingssterkte aan het atoom heeft. Dat wil zeggen, hoe groter de ionisatie-energie, hoe gecompliceerder de ontkoppeling van het betreffende elektron zal zijn.
Ionisatie-energiepotentieel
Wanneer we de ionisatie-energie van een stof beginnen te bestuderen, moeten we het ionisatiepotentieel ervan kennen. Het is niet meer dan de minimale hoeveelheid energie die moet worden toegepast om het loslaten van een elektron te veroorzaken van de buitenste schil van het atoom dat zich in zijn fundamentele toestand bevindt. Bovendien, de last moet neutraal zijn. Opgemerkt moet worden dat wanneer we het hebben over ionisatiepotentieel, een term wordt gebruikt die elk minder wordt gebruikt. Dit komt doordat de bepaling van deze eigenschap was gebaseerd op het gebruik van een elektrostatische potentiaal op het te bestuderen monster.
Door gebruik te maken van dit elektrostatische potentieel gebeurden er verschillende dingen: enerzijds vond de ionisatie van de chemische soort plaats als gevolg van elektrostatische werking. Aan de andere kant, de versnelling van het proces van het losmaken van het te verwijderen elektron vond plaats. Toen spectroscopische technieken begonnen te worden gebruikt om ionisatie-energie te bepalen, begon de naam van het potentieel te veranderen in die van energie. Evenzo is bekend dat de chemische eigenschappen van atomen worden bepaald door de configuratie van de elektronen die aanwezig zijn in het buitenste energieniveau. Op deze niveaus bevinden de elektronen zich verder van de kern en kunnen ze meer informatie geven.
Dit alles betekent dat de ionisatie-energie van deze soorten die de elektronen in het buitenste energieniveau hebben, rechtstreeks verband houdt met de stabiliteit van de valentie-elektronen.
Methoden voor het bepalen van ionisatie-energie
Er zijn talloze methoden om dit type energie te bepalen. De methoden worden voornamelijk gegeven door foto-emissieprocessen. De meeste van deze processen zijn gebaseerd op de bepaling van de energie die wordt uitgezonden door elektronen als gevolg van de toepassing van het foto-elektrisch effect. Een van de snelste kwantificeringsmethoden voor ionisatie-energie is atomaire spectroscopie. Er is ook een andere interessante methode om dit type energie te berekenen, namelijk foto-elektronspectroscopie. Bij dit type methode worden de energieën gemeten waarmee elektronen aan atomen worden gebonden.
In dit opzicht Er wordt een methode gebruikt die bekend staat als ultraviolette foto-elektronspectroscopie, die de afkorting heeft in het Engelse UPS. Deze methode bestaat uit een techniek waarbij gebruik wordt gemaakt van de excitatie van atomen of moleculen door toepassing van ultraviolette straling. Op deze manier kan de energie waarmee de elektronen van het optimale externe energieniveau aan de atoomkern worden gebonden beter worden gemeten. Dit alles wordt gedaan om de energetische overgangen van de externe elektronen van de bestudeerde chemische soort te analyseren. Het wordt ook gebruikt om de kenmerken van de verbindingen die tussen hen ontstaan te bestuderen.
Een andere manier om de ionisatie-energie te kennen is door middel van de spectrummethode met röntgenfoto-elektronische kopieën.Het gebruikt hetzelfde principe van excitatie van de elektronen van de buitenste laag en bestudeert de verschillen in het type straling dat wordt gemaakt om de shows te beïnvloeden. , de snelheid waarmee de elektronen worden verdreven en de verkregen resolutie.
Eerste en tweede ionisatie-energie
In het geval van atomen die meer dan één elektron op het buitenste niveau hebben, vinden we dat de waarde van de energie die nodig is om het eerste elektron uit het atoom te verwijderen, wordt uitgevoerd door een endotherme chemische reactie. Atomen met meer dan één elektron worden poly-elektronische atomen genoemd.. De chemische reactie is endotherm omdat het stopt met het leveren van energie aan het atoom om een elektron te verkrijgen dat aan het kation van dit element wordt toegevoegd. Deze waarde staat bekend als de eerste ionisatie-energie. Alle elementen die in dezelfde periode aanwezig zijn, nemen proportioneel toe naarmate hun atoomnummer toeneemt.
Dit betekent dat ze in een periode van rechts naar links afnemen en van boven naar beneden binnen dezelfde groep die in het periodiek systeem bestaat. Als we deze definitie volgen, hebben edelgassen een hoge mate van ionisatie-energie. Aan de andere kant, de elementen die Ze behoren tot de groep van alkali- en aardalkalimetalen en hebben een lagere waarde van deze energie.
Op dezelfde manier als we de eerste energie hebben beschreven, wordt door het verwijderen van een tweede elektron van hetzelfde atoom de tweede ionisatie-energie verkregen. Om deze energie te berekenen, wordt hetzelfde schema gehandhaafd en worden de volgende elektronen verwijderd. Uit deze informatie wordt verkregen dat het loslaten van het elektron van een atoom in zijn grondtoestand dit afstotende effect vermindert dat we zien bestaan tussen de resterende elektronen. Deze eigenschap staat bekend als nucleaire lading en blijft constant. Er is meer energie nodig om een ander elektron van de ionische soort met de positieve lading af te scheuren.
Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over ionisatie-energie.