W dziedzinie chemii energia jonizacji. Odnosi się do minimalnej ilości energii potrzebnej do wytworzenia oderwania elektronu, który został wprowadzony do atomu w fazie gazowej. Energia ta jest zwykle wyrażana w kilodżulach na mol. Jest to bardzo ważne w wielu dziedzinach chemii, dlatego warto wiedzieć.
Dlatego zamierzamy poświęcić ten artykuł, aby opowiedzieć o wszystkich cechach i znaczeniu energii jonizacji.
Główne cechy
Gdy odnosimy się do energia potrzebna do wyparcia elektronu z atomu w fazie gazowej Podkreślamy, że ten stan gazowy jest stanem wolnym od wpływu, jaki atomy mogą wywierać na siebie. Przypominamy, że w materiale, który jest w stanie gazowym, wyklucza się jakikolwiek rodzaj interakcji międzycząsteczkowej, ponieważ atomy są od siebie rozproszone. Wielkość energii jonizacji jest parametrem opisującym siłę, z jaką elektron wiąże się z atomem, którego jest częścią.
Będą związki, w których ma elektron wyższa energia jonizacji i będzie to oznaczać, że ma większą siłę wiązania z atomem. Oznacza to, że im większa energia jonizacji, tym bardziej skomplikowane będzie odłączenie danego elektronu.
Potencjał energii jonizacji
Kiedy zaczynamy badać energię jonizacji substancji, musimy poznać jej potencjał jonizacyjny. To tylko minimalna ilość energii, która musi być zastosowana, aby spowodować oderwanie się elektronu od najbardziej zewnętrznej powłoki atomu, która jest w jego stanie podstawowym. Co więcej, obciążenie musi być neutralne. Należy zauważyć, że mówiąc o potencjale jonizacyjnym, używa się terminu, że każdy jest używany mniej. Dzieje się tak, ponieważ określenie tej właściwości opierało się na wykorzystaniu potencjału elektrostatycznego badanej próbki.
Dzięki wykorzystaniu tego potencjału elektrostatycznego wydarzyło się kilka rzeczy: z jednej strony jonizacja substancji chemicznej nastąpiła w wyniku działania elektrostatycznego. Z drugiej strony, nastąpiło przyspieszenie procesu odrywania się usuwanego elektronu. Kiedy zaczęto wykorzystywać techniki spektroskopowe do określania energii jonizacji, nazwa potencjału zaczęła się zmieniać na energię. Podobnie wiadomo, że właściwości chemiczne atomów są określone przez konfigurację elektronów obecnych na najbardziej zewnętrznym poziomie energetycznym. Na tych poziomach elektrony są dalej od jądra i mogą dostarczyć więcej informacji.
Wszystko to oznacza, że energia jonizacji tych gatunków, które mają elektrony obecne na najbardziej zewnętrznym poziomie energii, jest bezpośrednio związana ze stabilnością elektronów walencyjnych.
Metody wyznaczania energii jonizacji
Istnieje wiele metod określania tego rodzaju energii. Metody te dotyczą głównie procesów fotoemisji. Większość z tych procesów opiera się na określaniu energii emitowanej przez elektrony w wyniku zastosowania efektu fotoelektrycznego. Jedną z najszybszych metod kwantyfikacji energii jonizacji jest spektroskopia atomowa. Istnieje również inna ciekawa metoda obliczania tego typu energii, czyli spektroskopia fotoelektronów. W tego typu metodzie mierzy się energie, z którymi elektrony są związane z atomami.
W związku z tym, Wykorzystywana jest metoda zwana spektroskopią fotoelektronów w ultrafiolecie, która ma akronim w języku angielskim UPS. Ta metoda składa się z techniki, która wykorzystuje wzbudzenie atomów lub cząsteczek poprzez zastosowanie promieniowania ultrafioletowego. W ten sposób można lepiej zmierzyć energię, z jaką elektrony o optymalnym poziomie energii zewnętrznej są związane z jądrem atomu. Wszystko po to, aby przeanalizować przejścia energetyczne zewnętrznych elektronów badanych związków chemicznych. Służy również do badania cech tworzących się między nimi powiązań.
Innym sposobem poznania energii jonizacji jest metoda spektrum kopii fotoelektronicznych promieni rentgenowskich, która wykorzystuje tę samą zasadę wzbudzania elektronów warstwy zewnętrznej i bada różnice w rodzaju promieniowania, które ma wpływ na pokazy. , prędkość, z jaką elektrony są wyrzucane i uzyskaną rozdzielczość.
Pierwsza i druga energia jonizacji
W przypadku atomów, które mają więcej niż jeden elektron na najbardziej zewnętrznym poziomie, stwierdzamy, że wartość energii potrzebnej do usunięcia pierwszego elektronu z atomu jest uzyskiwana w wyniku endotermicznej reakcji chemicznej. Atomy, które mają więcej niż jeden elektron, nazywane są atomami polielektronowymi.. Reakcja chemiczna jest endotermiczna, ponieważ przestaje dostarczać energię do atomu w celu uzyskania elektronu dodanego do kationu tego pierwiastka. Ta wartość jest znana jako pierwsza energia jonizacji. Wszystkie pierwiastki obecne w tym samym okresie rosną proporcjonalnie wraz ze wzrostem ich liczby atomowej.
Oznacza to, że zmniejszają się od prawej do lewej w okresie i od góry do dołu w tej samej grupie istniejącej w układzie okresowym. Jeśli postępujemy zgodnie z tą definicją, gazy szlachetne mają duże wartości energii jonizacji. Z drugiej strony elementy, które Należą do grupy metali alkalicznych i ziem alkalicznych i mają niższą wartość tej energii.
W ten sam sposób, w jaki opisaliśmy pierwszą energię, poprzez usunięcie drugiego elektronu z tego samego atomu uzyskuje się drugą energię jonizacji. Aby obliczyć tę energię, ten sam schemat jest utrzymywany, a kolejne elektrony są usuwane. Z tych informacji wynika, że oderwanie się elektronu od atomu w jego stanie podstawowym zmniejsza odpychający efekt, który widzimy wśród pozostałych elektronów. Ta właściwość jest znana jako ładunek jądrowy i pozostaje niezmienna. Większa ilość energii jest potrzebna, aby oderwać kolejny elektron z form jonowych, który ma ładunek dodatni.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom dowiesz się więcej o energii jonizacji.