พลังงานไอออไนเซชัน

อะตอมและอิเล็กตรอน

ในสาขาเคมี พลังงานไอออไนเซชัน. หมายถึงปริมาณพลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นเพื่อให้สามารถผลิตการปลดอิเล็กตรอนที่ถูกนำเข้าสู่อะตอมในเฟสก๊าซ พลังงานนี้มักแสดงเป็นหน่วยกิโลจูลต่อโมล มีความสำคัญมากในสาขาเคมีหลายสาขาจึงเป็นเรื่องที่น่ารู้

ดังนั้นเราจะอุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณเกี่ยวกับลักษณะและความสำคัญทั้งหมดของพลังงานไอออไนเซชัน

คุณสมบัติหลัก

พลังงานไอออไนเซชัน

เมื่อเราพูดถึง พลังงานที่ใช้ในการขับอิเล็กตรอนออกจากอะตอมของเฟสก๊าซ เราเน้นว่าสถานะก๊าซนี้เป็นสถานะที่ปราศจากอิทธิพลที่อะตอมสามารถกระทำต่อตัวเองได้ เราจำได้ว่าในวัสดุที่อยู่ในสถานะก๊าซปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลทุกประเภทจะถูกตัดออกเนื่องจากอะตอมกระจัดกระจายออกจากกัน ขนาดของพลังงานไอออไนเซชันเป็นพารามิเตอร์ที่ทำหน้าที่อธิบายแรงที่อิเล็กตรอนจับกับอะตอมซึ่งเป็นส่วนหนึ่ง

จะมีสารประกอบที่อิเล็กตรอนมี พลังงานไอออไนเซชันที่สูงขึ้นและจะหมายความว่ามีแรงยึดเหนี่ยวกับอะตอมสูงขึ้น นั่นคือยิ่งพลังงานไอออไนเซชันมากเท่าไหร่การแยกอิเล็กตรอนที่เป็นปัญหาก็จะยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น

ศักยภาพพลังงานไอออไนเซชัน

พลังงานไอออไนเซชันของอะตอม

เมื่อเราเริ่มศึกษาพลังงานไอออไนเซชันของสารเราต้องทราบศักยภาพไอออไนเซชันของมัน ไม่เกินจำนวนพลังงานขั้นต่ำที่ต้องใช้เพื่อทำให้เกิดการปลดอิเล็กตรอนออกจากเปลือกนอกสุดของอะตอมที่อยู่ในสถานะพื้นฐาน มีอะไรอีก, โหลดต้องเป็นกลาง. ควรสังเกตว่าเมื่อพูดถึงศักยภาพในการแตกตัวเป็นไอออนจะมีการใช้คำที่แต่ละคำใช้น้อย เนื่องจากการกำหนดคุณสมบัตินี้ขึ้นอยู่กับการใช้ศักย์ไฟฟ้าสถิตกับตัวอย่างที่จะศึกษา

จากการใช้ศักย์ไฟฟ้าสถิตนี้มีหลายสิ่งเกิดขึ้น: ในแง่หนึ่งการแตกตัวเป็นไอออนของสายพันธุ์เคมีเกิดขึ้นเนื่องจากการกระทำของไฟฟ้าสถิต ในทางกลับกัน, ความเร่งของกระบวนการปลดอิเล็กตรอนที่จะถูกกำจัดเกิดขึ้น เมื่อเทคนิคสเปกโตรสโกปีถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดพลังงานไอออไนเซชันชื่อของศักยภาพก็เริ่มเปลี่ยนเป็นพลังงาน ในทำนองเดียวกันเป็นที่ทราบกันดีว่าคุณสมบัติทางเคมีของอะตอมถูกกำหนดโดยโครงร่างของอิเล็กตรอนที่อยู่ในระดับพลังงานนอกสุด ในระดับเหล่านี้อิเล็กตรอนจะอยู่ห่างจากนิวเคลียสมากขึ้นและสามารถให้ข้อมูลได้มากขึ้น

ทั้งหมดนี้หมายความว่าพลังงานไอออไนเซชันของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ที่มีอิเล็กตรอนอยู่ในระดับพลังงานนอกสุดเกี่ยวข้องโดยตรงกับความเสถียรของเวเลนซ์อิเล็กตรอน

วิธีการหาพลังงานไอออไนเซชัน

กระตุ้นอิเล็กตรอน

มีหลายวิธีในการกำหนดพลังงานประเภทนี้ วิธีการส่วนใหญ่กำหนดโดยกระบวนการถ่ายภาพ กระบวนการเหล่านี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการกำหนดพลังงานที่ปล่อยออกมาจากอิเล็กตรอนอันเป็นผลมาจากการประยุกต์ใช้เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก วิธีการหาปริมาณพลังงานไอออไนเซชันที่เร็วที่สุดวิธีหนึ่งคืออะตอมมิกสเปกโทรสโกปี นอกจากนี้ยังมีอีกวิธีหนึ่งที่น่าสนใจในการคำนวณพลังงานประเภทนี้คือโฟโตอิเล็กตรอนสเปกโทรสโกปี ในวิธีการประเภทนี้จะวัดพลังงานที่อิเล็กตรอนยึดติดกับอะตอม

ในเรื่องนี้ มีการใช้วิธีการที่เรียกว่าโฟโตอิเล็กตรอนสเปกโทรสโกปีอัลตราไวโอเลตซึ่งมีตัวย่อในภาษาอังกฤษ UPS วิธีนี้ประกอบด้วยเทคนิคที่ใช้การกระตุ้นของอะตอมหรือโมเลกุลผ่านการใช้รังสีอัลตราไวโอเลต ด้วยวิธีนี้จะสามารถวัดพลังงานที่อิเล็กตรอนในระดับพลังงานภายนอกที่เหมาะสมกับนิวเคลียสของอะตอมได้ดีกว่า ทั้งหมดนี้ทำขึ้นเพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนผ่านอย่างมีพลังของอิเล็กตรอนภายนอกของสายพันธุ์เคมีที่ศึกษา นอกจากนี้ยังใช้เพื่อศึกษาลักษณะของการเชื่อมโยงที่ก่อตัวขึ้นระหว่างกัน

อีกวิธีหนึ่งในการทำความรู้จักพลังงานไอออไนเซชันโดยใช้วิธีเอ็กซ์เรย์โฟโตอิเล็กทรอนิกสำเนาสเปกตรัมโดยใช้หลักการเดียวกันของการกระตุ้นอิเล็กตรอนของชั้นนอกสุดและศึกษาความแตกต่างของชนิดของรังสีที่สร้างขึ้นเพื่อส่งผลกระทบ ความเร็วในการขับไล่อิเล็กตรอนและความละเอียดที่ได้รับ

พลังงานไอออไนเซชันที่หนึ่งและสอง

ในกรณีของอะตอมที่มีอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งตัวที่ระดับนอกสุดเราจะพบว่าค่าของพลังงานที่จำเป็นในการกำจัดอิเล็กตรอนตัวแรกออกจากอะตอมนั้นเกิดจากปฏิกิริยาเคมีดูดความร้อน อะตอมที่มีอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งเรียกว่าอะตอมโพลีอิเล็กโทรนิกส์. ปฏิกิริยาเคมีคือการดูดความร้อนเนื่องจากจะหยุดจ่ายพลังงานให้กับอะตอมเพื่อให้สามารถรับอิเล็กตรอนที่เพิ่มเข้าไปในไอออนบวกของธาตุนี้ได้ ค่านี้เรียกว่าพลังงานไอออไนเซชันแรก องค์ประกอบทั้งหมดที่มีอยู่ในช่วงเวลาเดียวกันจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น

ซึ่งหมายความว่าลดลงจากขวาไปซ้ายในช่วงเวลาหนึ่งและจากบนลงล่างภายในกลุ่มเดียวกันที่มีอยู่ในตารางธาตุ หากเราปฏิบัติตามคำจำกัดความนี้ก๊าซมีตระกูลจะมีขนาดสูงในพลังงานไอออไนเซชัน ในทางกลับกันองค์ประกอบที่ พวกมันอยู่ในกลุ่มของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ ธ และมีค่าพลังงานนี้ต่ำกว่า

ในทำนองเดียวกับที่เราได้อธิบายพลังงานแรกโดยการเอาอิเล็กตรอนตัวที่สองออกจากอะตอมเดียวกันจะได้รับพลังงานไอออไนเซชันที่สอง ในการคำนวณพลังงานนี้จะคงรูปแบบเดียวกันไว้และอิเล็กตรอนต่อไปนี้จะถูกลบออก จากข้อมูลนี้จะได้รับว่าการปลดอิเล็กตรอนออกจากอะตอมในสถานะพื้นฐานจะลดผลกระทบที่น่ารังเกียจซึ่งเราเห็นว่ามีอยู่ในหมู่อิเล็กตรอนที่เหลืออยู่ คุณสมบัตินี้เรียกว่าประจุนิวเคลียร์และคงที่ ต้องใช้พลังงานจำนวนมากขึ้นเพื่อฉีกอิเล็กตรอนอีกชนิดของไอออนิกที่มีประจุบวกออกไป

ฉันหวังว่าข้อมูลนี้จะทำให้คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพลังงานไอออไนเซชันได้


เป็นคนแรกที่จะแสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นของคุณ

อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมายด้วย *

*

*

  1. ผู้รับผิดชอบข้อมูล: Miguel ÁngelGatón
  2. วัตถุประสงค์ของข้อมูล: ควบคุมสแปมการจัดการความคิดเห็น
  3. ถูกต้องตามกฎหมาย: ความยินยอมของคุณ
  4. การสื่อสารข้อมูล: ข้อมูลจะไม่ถูกสื่อสารไปยังบุคคลที่สามยกเว้นตามข้อผูกพันทางกฎหมาย
  5. การจัดเก็บข้อมูล: ฐานข้อมูลที่โฮสต์โดย Occentus Networks (EU)
  6. สิทธิ์: คุณสามารถ จำกัด กู้คืนและลบข้อมูลของคุณได้ตลอดเวลา