Потенцијална енергија јонизације, методе за њено одређивање

Тхе енергија јонизације односи се на минималну количину енергије, обично изражену у јединицама килојоула по молу (кЈ / мол), која је потребна да произведе одвајање електрона лоцираног у гасовитом атому који је у свом основном стању.

Гасовито стање се односи на стање у којем је слободан од утицаја који други атоми могу да врше на себе, као што је било која интермолекуларна интеракција одбачена. Магнитуда енергије јонизације је параметар који описује силу којом је електрон повезан са атомом чији је део.

Другим речима, што је већа потребна енергија јонизације, то ће бити компликованије одвајање електрона.

Индек

• 1 Ионизациони потенцијал
• 2 Методе за одређивање енергије јонизације
• 3 Прва енергија јонизације
• 4 Друга енергија јонизације
• 5 Референце

Ионизациони потенцијал

Јонизациони потенцијал атома или молекула дефинисан је као минимална количина енергије која се мора применити да би изазвала одвајање електрона од најудаљенијег слоја атома у свом основном стању и са неутралним набојем; то јест, енергија јонизације.

Треба напоменути да када се говори о јонизацијском потенцијалу, користи се термин који је пао у заблуду. То је зато што се претходно одређивање ове особине заснивало на употреби електростатичког потенцијала на узорку од интереса.

Коришћењем овог електростатичког потенцијала догодиле су се две ствари: јонизација хемијских врста и убрзање процеса одвајања електрона које је било пожељно уклонити..

Дакле, када почињу да користе спектроскопске технике за његово одређивање, термин "јонизациони потенцијал" замењен је "јонизационом енергијом"..

Такође, познато је да су хемијска својства атома одређена конфигурацијом електрона присутних на већини спољних енергетских нивоа ових атома. Дакле, енергија јонизације ових врста директно је повезана са стабилношћу њихових валентних електрона.

Методе за одређивање енергије јонизације

Као што је претходно поменуто, методе за одређивање енергије јонизације углавном се дају процесима фотоемисије, који се заснивају на одређивању енергије коју емитују електрони као последица примене фотоелектричног ефекта..

Иако се може рећи да је атомска спектроскопија најнепосреднији метод за одређивање енергије јонизације узорка, имамо и фотоелектронску спектроскопију, у којој се мере енергије са којима су електрони повезани са атомима..

У том смислу, ултраљубичаста фотоелектронска спектроскопија (позната и као УПС за акроним на енглеском) је техника која користи ексцитацију атома или молекула применом ултраљубичастог зрачења.

Ово се ради како би се анализирали енергетски прелази већине спољних електрона у испитиваним хемијским врстама и карактеристике веза које се формирају.

Позната је и рендгенска фотоелектронска спектроскопија и екстремно ултраљубичасто зрачење, које користе исти принцип описан горе са разликама у типу зрачења које се удара на узорак, брзини којом се електрони избацују и резолуцијом. добијен.

Прва енергија јонизације

У случају атома који имају више од једног електрона на свом најудаљенијем нивоу - то јест, такозвани полиелектронски атоми - вредност енергије неопходне за покретање првог електрона атома који је у њеном основном стању даје се следећу једначину:

Енергија + А (г) → А⁺(г) + е^-

"А" симболизује атом било ког елемента и одвојени електрон је представљен као "е"^-" Ово доводи до прве енергије јонизације, која се назива "И₁".

Као што можете видети, дешава се ендотермна реакција, пошто се атом снабдева енергијом да би се добио електрон додан катиону тог елемента..

Исто тако, вредност прве енергије јонизације елемената присутних у истом периоду повећава се пропорционално повећању њиховог атомског броја.

То значи да се смањује с десна на лијево у одређеном периоду и од врха до дна у истој групи периодног система.

У том смислу, племенити гасови имају велике величине у јонизационим енергијама, док елементи који припадају алкалним и земноалкалним металима имају ниске вредности ове енергије..

Друга енергија јонизације

На исти начин, повлачењем другог електрона из истог атома, добија се друга енергија јонизације, симболизована као "И₂".

Енерги + А⁺(г) → А²⁺(г) + е^-

Иста шема следи и за друге јонизационе енергије при покретању следећих електрона, знајући да, након чега следи одвајање електрона од атома у свом основном стању, одбојни ефекат између преосталих електрона се смањује.

Како својство названо "нуклеарно наелектрисање" остаје константно, потребна је већа количина енергије за покретање другог електрона јонске врсте који има позитивни набој. Тако се јонизационе енергије повећавају, као што се види испод:

И₁ < I₂ < I₃ <… < I_н

Коначно, поред ефекта нуклеарног набоја, на јонизујуће енергије утиче и електронска конфигурација (број електрона у валентној љусци, тип заузете орбите, итд.) И ефективни нуклеарни набој електрона који се пролијева..

Због овог феномена већина молекула органске природе има високе вредности енергије јонизације.

Референце

1. Цханг, Р. (2007). Хемија, Девето издање. Мексико: МцГрав-Хилл.
2. Википедиа. (с.ф.). Ионизациона енергија. Преузето са ен.википедиа.орг
3. Хиперфизика. (с.ф.). Ионизационе енергије. Преузето са хиперпхисицс.пхи-астр.гсу.еду
4. Фиелд, Ф.Х., анд Франклин, Ј.Л. (2013). Феномени електронског утицаја: и својства гасовитих јона. Преузето са боокс.гоогле.цо.ве
5. Цареи, Ф.А. (2012). Напредна органска хемија: Део А: Структура и механизми. Преузето са боокс.гоогле.цо.ве