Kimya alanında, iyonlaşma enerjisi. Gaz fazında bir atoma sokulan bir elektronun ayrılmasını üretebilmek için gereken minimum enerji miktarını ifade eder. Bu enerji genellikle mol başına kilojul birimiyle ifade edilir. Kimyanın birçok alanında çok önemlidir, bu yüzden bilmek ilginçtir.
Bu nedenle, bu makaleyi size iyonlaşma enerjisinin tüm özelliklerini ve önemini anlatmaya adayacağız.
temel özellikleri
Ne zaman bakın Bir elektronu bir gaz fazı atomundan çıkarmak için gereken enerji Bu gaz halinin, atomların kendileri üzerinde uygulayabilecekleri etkiden arınmış hal olduğunu vurguluyoruz. Gaz halindeki bir malzemede, atomlar birbirinden dağıldığı için her türlü moleküller arası etkileşimin dışlandığını hatırlıyoruz. İyonlaşma enerjisinin büyüklüğü, bir elektronun parçası olduğu atoma bağlandığı kuvveti tanımlamaya yarayan bir parametredir.
Elektronun sahip olduğu bileşikler olacak daha yüksek bir iyonlaşma enerjisi ve atoma daha yüksek bir bağlanma gücüne sahip olduğu anlamına gelecektir. Yani, iyonlaşma enerjisi ne kadar büyükse, söz konusu elektronun ayrılması o kadar karmaşık olacaktır.
İyonlaşma enerjisi potansiyeli
Bir maddenin iyonlaşma enerjisini incelemeye başladığımızda, iyonlaşma potansiyelini bilmeliyiz. Bir elektronun, temel halindeki atomun en dıştaki kabuğundan ayrılmasına neden olmak için uygulanması gereken minimum enerji miktarından fazla değildir. Daha ne, yük nötr olmalı. İyonlaşma potansiyeli hakkında konuşurken, her birinin daha az kullanıldığı bir terimin kullanıldığına dikkat edilmelidir. Bunun nedeni, bu özelliğin belirlenmesinin, çalışılacak numuneye yönelik elektrostatik potansiyelin kullanımına dayalı olmasıdır.
Bu elektrostatik potansiyeli kullanarak birkaç şey oldu: bir yandan, elektrostatik etki nedeniyle kimyasal türlerin iyonlaşması gerçekleşti. Diğer yandan, çıkarılacak olan elektronun ayrılma sürecinin hızlanması meydana geldi. İyonlaşma enerjisini belirlemek için spektroskopik teknikler kullanılmaya başlandığında, potansiyelin adı enerji olarak değiştirilmeye başlandı. Aynı şekilde atomların kimyasal özelliklerinin de en dış enerji seviyesinde bulunan elektronların konfigürasyonu ile belirlendiği bilinmektedir. Bu seviyelerde elektronlar çekirdekten daha uzaktır ve daha fazla bilgi verebilir.
Bütün bunlar, elektronların en dış enerji seviyesinde bulunan bu türlerin iyonlaşma enerjisinin, doğrudan değerlik elektronlarının kararlılığıyla ilişkili olduğu anlamına gelir.
İyonlaşma enerjisini belirleme yöntemleri
Bu tür enerjiyi belirlemenin çok sayıda yöntemi vardır. Yöntemler esas olarak fotoemisyon süreçleri ile verilmektedir. Bu işlemlerin çoğu, fotoelektrik etkinin uygulanmasının bir sonucu olarak elektronlar tarafından yayılan enerjinin belirlenmesine dayanmaktadır. En hızlı iyonlaşma enerjisi ölçüm yöntemlerinden biri atomik spektroskopidir. Bu tür enerjiyi hesaplamanın başka ilginç bir yöntemi de fotoelektron spektroskopisidir. Bu tür bir yöntemde, elektronların atomlara bağlandığı enerjiler ölçülür.
Bu bağlamda, İngiliz UPS'te kısaltması olan ultraviyole fotoelektron spektroskopisi olarak bilinen bir yöntem kullanılır. Bu yöntem, ultraviyole radyasyon uygulaması yoluyla atomların veya moleküllerin uyarılmasını kullanan bir teknikten oluşur. Bu şekilde, optimum dış enerji seviyesinin elektronlarının atomun çekirdeğine bağlandığı enerji daha iyi ölçülebilir. Bütün bunlar, incelenen kimyasal türlerin dış elektronlarının enerjisel geçişlerini analiz etmek için yapılır. Ayrıca aralarında oluşan bağlantıların özelliklerini incelemek için de kullanılır.
İyonlaşma enerjisini bilmenin bir başka yolu da X-ışını fotoelektronik kopya spektrum yöntemidir.En dıştaki katmanın elektronlarının aynı uyarılma prensibini kullanır ve şovları etkilemek için yapılan radyasyon tipindeki farklılıkları inceler. , elektronların atılma hızı ve elde edilen çözünürlük.
Birinci ve ikinci iyonlaşma enerjisi
En dışta birden fazla elektrona sahip atomlar söz konusu olduğunda, birinci elektronu atomdan çıkarmak için gerekli olan enerjinin değerinin endotermik bir kimyasal reaksiyonla gerçekleştiğini görüyoruz. Birden fazla elektrona sahip atomlara polielektronik atomlar denir.. Kimyasal reaksiyon, bu elementin katyonuna eklenen bir elektron elde etmek için atoma enerji sağlamayı durdurduğu için endotermiktir. Bu değer ilk iyonlaşma enerjisi olarak bilinir. Aynı dönemde bulunan tüm elementler atom numaraları arttıkça orantılı olarak artar.
Bu, periyodik tablodaki aynı grup içinde bir periyotta sağdan sola ve yukarıdan aşağıya azaldığı anlamına gelir. Bu tanımı takip edersek, soy gazların iyonlaşma enerjileri yüksek büyüklüktedir. Öte yandan, Alkali ve toprak alkali metaller grubuna aittirler ve bu enerjiden daha düşük bir değere sahiptirler.
İlk enerjiyi tarif ettiğimiz şekilde aynı atomdan ikinci bir elektronu uzaklaştırarak ikinci iyonlaşma enerjisi elde edilir. Bu enerjiyi hesaplamak için aynı şema korunur ve aşağıdaki elektronlar çıkarılır. Bu bilgiden, elektronun bir atomdan temel durumunda ayrılmasının, kalan elektronlar arasında var olduğunu gördüğümüz bu itici etkiyi azalttığı elde edilir. Bu özellik nükleer yük olarak bilinir ve sabit kalır. Pozitif yüke sahip iyonik türün başka bir elektronunu koparmak için daha fazla miktarda enerji gerekir.
Umarım bu bilgilerle iyonlaşma enerjisi hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.