Na področju kemije je ionizacijska energija. Nanaša se na najmanjšo količino energije, ki je potrebna, da lahko nastane odcep elektrona, ki je bil vnet v atom v plinski fazi. Ta energija je običajno izražena v enotah kilojoulov na mol. Na mnogih področjih kemije je zelo pomemben, zato je zanimivo vedeti.
Zato bomo temu članku posvetili vse informacije o vseh značilnostih in pomenu ionizacijske energije.
Glavne značilnosti
Ko se sklicujemo energijo, ki je potrebna za iztisnitev elektrona iz atoma plinske faze Poudarjamo, da je to plinasto stanje tisto stanje, ki je brez vpliva, ki ga lahko nase izvajajo atomi. Spomnimo se, da je v materialu, ki je v plinastem stanju, izključena kakršna koli medmolekularna interakcija, saj so atomi razpršeni drug od drugega. Velikost ionizacijske energije je parameter, ki služi za opis sile, s katero se elektron veže na atom, katerega del je.
Tam, kjer ima elektron, bodo spojine večjo ionizacijsko energijo in to bo pomenilo, da ima večjo moč vezi z atomom. To pomeni, da večja kot je ionizacijska energija, bolj zapleten bo odcep zadevnega elektrona.
Ionizacijski energetski potencial
Ko začnemo preučevati ionizacijsko energijo snovi, moramo poznati njen ionizacijski potencial. Ne sme biti večja od najmanjše količine energije, ki jo je treba uporabiti, da povzroči odcep elektrona od najbolj zunanje lupine atoma, ki je v svojem osnovnem stanju. Kaj je več, obremenitev mora biti nevtralna. Treba je opozoriti, da se pri govoru o ionizacijskem potencialu uporablja izraz, da se vsak uporablja manj. To je zato, ker je določitev te lastnosti temeljila na uporabi elektrostatičnega potenciala za vzorec, ki ga je treba preučevati.
Z uporabo tega elektrostatičnega potenciala se je zgodilo več stvari: po eni strani je zaradi elektrostatičnega delovanja prišlo do ionizacije kemičnih vrst. Po drugi strani, prišlo je do pospeševanja procesa odklopa elektrona, ki ga je treba odstraniti. Ko so se za določanje ionizacijske energije začele uporabljati spektroskopske tehnike, se je ime potenciala začelo spreminjati v ime energije. Prav tako je znano, da so kemijske lastnosti atomov določene s konfiguracijo elektronov, ki so v najbolj oddaljeni energijski ravni. Na teh ravneh so elektroni bolj oddaljeni od jedra in lahko dajo več informacij.
Vse to pomeni, da je ionizacijska energija teh vrst, ki imajo elektrone v najbolj oddaljeni energijski ravni, neposredno povezana s stabilnostjo valentnih elektronov.
Metode za določanje ionizacijske energije
Obstajajo številne metode za določanje te vrste energije. Metode so v glavnem podane s postopki fotoemisije. Večina teh procesov temelji na določanju energije, ki jo oddajajo elektroni kot posledica uporabe fotoelektričnega učinka. Ena najhitrejših metod za določanje ionizacijske energije je atomska spektroskopija. Obstaja tudi druga zanimiva metoda za izračun te vrste energije, to je fotoelektronska spektroskopija. Pri tej vrsti metode se merijo energije, s katerimi so elektroni vezani na atome.
V zvezi s tem, Uporablja se metoda, znana kot ultravijolična fotoelektronska spektroskopija, ki ima kratico v angleškem jeziku UPS. Ta metoda je sestavljena iz tehnike, ki uporablja vzbujanje atomov ali molekul z uporabo ultravijoličnega sevanja. Na ta način lahko energijo, s katero so elektroni optimalne zunanje ravni energije vezani na jedro atoma, bolje izmerimo. Vse to se naredi za analizo energijskih prehodov zunanjih elektronov preučevanih kemijskih vrst. Uporablja se tudi za preučevanje značilnosti povezav, ki se tvorijo med njimi.
Drug način spoznavanja ionizacijske energije je metoda rentgenskih fotoelektronskih kopij, ki uporablja isti princip vzbujanja elektronov najbolj oddaljene plasti in preučuje razlike v vrsti sevanja, ki vpliva na oddaje. , hitrost izgona elektronov in dobljena ločljivost.
Prva in druga ionizacijska energija
V primeru atomov, ki imajo več kot en elektron na najbolj oddaljeni ravni, ugotovimo, da se vrednost energije, potrebne za odstranitev prvega elektrona iz atoma, izvede z endotermno kemično reakcijo. Atomi, ki imajo več kot en elektron, se imenujejo polielektronski atomi.. Kemična reakcija je endotermna, saj preneha dovajati energijo atomu, da dobimo elektron, dodan kationu tega elementa. Ta vrednost je znana kot prva ionizacijska energija. Vsi elementi, ki so prisotni v istem obdobju, se povečajo sorazmerno z naraščanjem njihovega atomskega števila.
To pomeni, da se v obdobju in od zgoraj navzdol v isti skupini, ki obstaja v periodnem sistemu, zmanjšujejo od desne proti levi. Če sledimo tej definiciji, imajo žlahtni plini velike ionizacijske energije. Po drugi strani pa elementi, ki Spadajo v skupino alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin in imajo manjšo vrednost te energije.
Na enak način, kot smo opisali prvo energijo, z odstranitvijo drugega elektrona iz istega atoma dobimo drugo ionizacijsko energijo. Za izračun te energije vzdržujemo isto shemo in odstranimo naslednje elektrone. Iz teh informacij dobimo, da ločitev elektrona od atoma v osnovnem stanju zmanjša ta odbojni učinek, ki ga vidimo med preostalimi elektroni. Ta lastnost je znana kot jedrski naboj in ostaja nespremenjena. Za odtrganje drugega elektrona ionske vrste, ki ima pozitiven naboj, je potrebna večja količina energije.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o ionizacijski energiji.