Potencialna ionizacijska energija, metode za njeno določanje



The ionizacijske energije se nanaša na najmanjšo količino energije, običajno izraženo v kilojoulih na mol (kJ / mol), ki je potrebna za izločitev elektrona, ki se nahaja v plinastem atomu, ki je v osnovnem stanju..

Plinsko stanje se nanaša na stanje, v katerem je brez vpliva, ki ga lahko imajo drugi atomi sami na sebe, tako kot se zavrže vsaka intermolekularna interakcija. Velikost ionizacijske energije je parameter za opis sile, s katero je elektron povezan z atomom, katerega del je.

Z drugimi besedami, čim večja je potrebna količina ionizacijske energije, tem bolj bo zapletena ločitev zadevnega elektrona.

Indeks

  • 1 Ionizacijski potencial
  • 2 Metode za določanje ionizacijske energije
  • 3 Prva ionizacijska energija
  • 4 Druga ionizacijska energija
  • 5 Reference

Ionizacijski potencial

Ionizacijski potencial atoma ali molekule je definiran kot minimalna količina energije, ki jo je treba uporabiti, da povzroči ločitev elektrona od zunanjega sloja atoma v osnovnem stanju in z nevtralnim nabojem; to je ionizacijska energija.

Opozoriti je treba, da se v smislu ionizacijskega potenciala uporablja izraz, ki je prenehal veljati. To je zato, ker je prej določanje te lastnosti temeljilo na uporabi elektrostatičnega potenciala na zanimivem vzorcu.

Z uporabo tega elektrostatičnega potenciala sta se zgodili dve stvari: ionizacija kemičnih vrst in pospešek procesa ločitve elektrona, ki je bil želen odstraniti..

Tako se je pri začetku uporabe spektroskopskih tehnik za njegovo določitev izraz "ionizacijski potencial" nadomestil z "ionizacijsko energijo"..

Prav tako je znano, da so kemijske lastnosti atomov določene s konfiguracijo elektronov, ki so prisotni na najbolj zunanji energetski ravni v teh atomih. Tako je ionizacijska energija teh vrst neposredno povezana s stabilnostjo njihovih valentnih elektronov.

Metode za določanje ionizacijske energije

Kot smo že omenili, metode za določanje ionizacijske energije večinoma dobimo s postopki fotoemisije, ki temeljijo na določanju energije, ki jo oddajajo elektroni kot posledica uporabe fotoelektričnega učinka..

Čeprav bi lahko rekli, da je atomska spektroskopija najbolj neposredna metoda za določanje ionizacijske energije vzorca, imamo tudi fotoelektronsko spektroskopijo, v kateri se merijo energije, s katerimi so elektroni povezani z atomi..

V tem smislu je ultravijolična fotoelektronska spektroskopija (znana tudi kot UPS za akronim v angleščini) tehnika, ki uporablja vzbujanje atomov ali molekul z uporabo ultravijoličnega sevanja..

To je storjeno z namenom, da se analizirajo energetski prehodi večine zunanjih elektronov v preučevanih kemijskih vrstah in značilnosti vezi, ki se oblikujejo.

Znana je tudi rentgenska fotoelektronska spektroskopija in ekstremno ultravijolično sevanje, ki uporabljata isto načelo, opisano zgoraj, z razlikami v vrsti sevanja, ki je izpostavljeno vzorcu, s hitrostjo, s katero se elektroni izločijo, in z ločljivostjo. dobljeni.

Prva ionizacijska energija

V primeru atomov, ki imajo na svojem najbolj zunanjem nivoju več kot en elektron, to je tako imenovani polielektronski atomi, je vrednost energije, potrebne za zagon prvega elektrona atoma, ki je v njenem osnovnem stanju, podana z naslednjo enačbo:

Energija + A (g) → A+(g) + e-

"A" simbolizira atom katerega koli elementa in ločeni elektron je predstavljen kot "e"-" Rezultat tega je prva ionizacijska energija, imenovana "I1".

Kot lahko vidite, se dogaja endotermna reakcija, ker se atom dobavlja z energijo za pridobitev elektrona, dodanega kationu tega elementa..

Prav tako se vrednost prve ionizacijske energije elementov, prisotnih v istem obdobju, poveča sorazmerno povečanju njihovega atomskega števila..

To pomeni, da se v določenem obdobju zmanjšuje od desne proti levi in ​​od zgoraj navzdol v isti skupini periodnega sistema.

V tem smislu imajo plemeniti plini v svojih ionizacijskih energijah velike magnitude, medtem ko imajo elementi, ki pripadajo alkalnim in zemeljsko alkalijskim kovinam, nizke vrednosti te energije..

Druga ionizacijska energija

Na enak način, z vlečenjem drugega elektrona iz istega atoma, dobimo drugo ionizacijsko energijo, simbolizirano kot "I2".

Energija + A+(g) → A2+(g) + e-

Ista shema sledi za druge ionizacijske energije pri zagonu naslednjih elektronov, vedoč, da sledi odcepitev elektrona od atoma v svojem osnovnem stanju, odbojni učinek med preostalimi elektroni pa se zmanjša..

Ker lastnost, imenovana "jedrski naboj", ostaja konstantna, je potrebna večja količina energije za zagon drugega elektrona ionske vrste, ki ima pozitivni naboj. Tako se ionizacijske energije povečajo, kot je prikazano spodaj:

I1 < I2 < I3 <… < In

Končno, poleg vpliva jedrskega naboja, na ionizacijske energije vpliva tudi elektronska konfiguracija (število elektronov v valenčni lupini, vrsta zasedene orbite itd.) In učinkovita jedrska obremenitev elektrona, ki se oddaja..

Zaradi tega pojava ima večina molekul organske narave visoke vrednosti ionizacijske energije.

Reference

  1. Chang, R. (2007). Kemija, 9. izdaja. Mehika: McGraw-Hill.
  2. Wikipedija. (s.f.). Ionizacijska energija. Vzpostavljeno iz en.wikipedia.org
  3. Hiperfizika. (s.f.). Ionizacijske energije. Vzpostavljeno iz hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  4. Field, F.H. in Franklin, J.L. (2013). Pojav elektronskega udarca: in lastnosti plinastih ionov. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve
  5. Carey, F.A. (2012). Napredna organska kemija: Del A: Struktura in mehanizmi. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve