Potenciāla jonizācijas enerģija, tās noteikšanas metodes



The jonizācijas enerģija attiecas uz minimālo enerģijas daudzumu, ko parasti izsaka kilodžoulu vienībās uz molu (kJ / mol), kas nepieciešams, lai iegūtu elektronu, kas atrodas gāzes stāvoklī, kas atrodas tās zemes stāvoklī..

Gāzveida stāvoklis attiecas uz stāvokli, kurā tas ir brīvs no ietekmes, ko citi atomi var ietekmēt paši, tāpat kā jebkura starpmolekulārā mijiedarbība tiek atbrīvota. Jonizācijas enerģijas apjoms ir parametrs, kas raksturo spēku, ar kādu elektrons ir saistīts ar atomu, kura daļa tā ir..

Citiem vārdiem sakot, jo lielāks ir vajadzīgais jonizācijas enerģijas daudzums, jo sarežģītāks būs attiecīgā elektrona atdalīšanās..

Indekss

  • 1 Jonizācijas potenciāls
  • 2 Jonizācijas enerģijas noteikšanas metodes
  • 3 Pirmā jonizācijas enerģija
  • 4 Otrā jonizācijas enerģija
  • 5 Atsauces

Jonizācijas potenciāls

Atoma vai molekulas jonizācijas potenciāls ir definēts kā minimālais enerģijas daudzums, kas jāpielieto, lai izraisītu elektrona atdalīšanu no atoma visattālākā slāņa tās pamatstāvoklī un ar neitrālu uzlādi; tas ir, jonizācijas enerģija.

Jāatzīmē, ka, runājot par jonizācijas potenciālu, tiek izmantots termins, kas ir izlietots. Tas ir tāpēc, ka iepriekš šī īpašība tika noteikta, pamatojoties uz elektrostatiskā potenciāla izmantošanu interesējošajam paraugam.

Izmantojot šo elektrostatisko potenciālu, notika divas lietas: ķīmisko vielu jonizācija un elektrona atdalīšanas procesa paātrinājums, kas bija vēlams noņemt.

Tātad, sākot izmantot spektroskopijas metodes tās noteikšanai, termins "jonizācijas potenciāls" ir aizstāts ar "jonizācijas enerģiju"..

Tāpat ir zināms, ka atomu ķīmiskās īpašības nosaka to elektronu konfigurācija, kuri atrodas visaugstākajā ārējā enerģijas līmenī šajos atomos. Tātad šo sugu jonizācijas enerģija ir tieši saistīta ar to valences elektronu stabilitāti.

Jonizācijas enerģijas noteikšanas metodes

Kā jau iepriekš minēts, jonizācijas enerģijas noteikšanas metodes galvenokārt nosaka fotoizlādes procesi, kas balstās uz elektronu emitētās enerģijas noteikšanu fotoelektriskās iedarbības rezultātā..

Lai gan varētu teikt, ka atomu spektroskopija ir tiešākā metode parauga jonizācijas enerģijas noteikšanai, mums ir arī fotoelektronu spektroskopija, kurā tiek mērītas enerģijas, ar kurām elektroni ir saistīti ar atomiem..

Šajā ziņā ultravioleto fotoelektronu spektroskopija (pazīstama arī kā UPS akronīmam angļu valodā) ir metode, kas izmanto atomu vai molekulu ierosmi, izmantojot ultravioleto starojumu..

Tas tiek darīts, lai analizētu ārējo elektronu enerģijas pārejas pētītajās ķīmiskajās sugās un to obligāciju īpašības, kuras veido.

Ir zināmi arī rentgenstaru fotoelektronu spektroskopija un ekstrēmā ultravioletā starojuma izmantošana, kas izmanto to pašu iepriekš aprakstīto principu ar atšķirībām starojuma tipā, kas tiek pakļauts paraugam, ātrumam, ar kādu elektroni tiek izraidīti, un izšķirtspēju iegūta.

Pirmā jonizācijas enerģija

Atomu gadījumā, kuriem attālākajos līmeņos ir vairāk nekā viens elektrons, tas ir, tā sauktie polielektroniskie atomi - enerģijas, kas nepieciešama, lai sāktu atomu pirmā elektrona sākumstāvokli, vērtību nosaka šāds vienādojums:

Enerģija + A (g) → A+(g) + e-

"A" simbolizē jebkura elementa atomu un atdalītais elektrons ir attēlots kā "e".-" Tas rada pirmo jonizācijas enerģiju, ko dēvē par "I1".

Kā redzat, notiek endotermiska reakcija, jo atoms tiek apgādāts ar enerģiju, lai iegūtu elektronu, kas pievienots šī elementa katjonam..

Tāpat arī tajā pašā periodā esošo elementu pirmās jonizācijas enerģijas vērtība palielinās proporcionāli to atomu skaitam.

Tas nozīmē, ka tas laika posmā samazinās no labās uz kreiso pusi un no vienas puses uz augšu uz leju tajā pašā periodiskās tabulas grupā.

Šajā ziņā cēlgāzēm ir augsts jonizācijas enerģijas apjoms, savukārt elementiem, kas pieder pie sārmu un sārmu zemes metāliem, ir zemas šīs enerģijas vērtības..

Otrā jonizācijas enerģija

Tādā pašā veidā, pavelkot otru elektronu no tā paša atoma, iegūst otro jonizācijas enerģiju, kas simbolizēta kā "I2".

Enerģija + A+g) → A2+(g) + e-

Tāda pati shēma tiek ievērota attiecībā uz citām jonizācijas enerģijām, startējot šādus elektronus, zinot, ka pēc tam elektronu atdalīšana no atoma tās pamatstāvoklī samazina atpaliekošo ietekmi starp atlikušajiem elektroniem.

Tā kā īpašums, ko sauc par "kodolkravu", paliek nemainīgs, ir nepieciešams lielāks enerģijas daudzums, lai sāktu citu jonu sugu elektronu, kam ir pozitīvs lādiņš. Tātad jonizācijas enerģija palielinās, kā redzams zemāk:

I1 < I2 < I3 <… < In

Visbeidzot, papildus kodolkravas ietekmei, jonizācijas enerģiju ietekmē elektroniskā konfigurācija (elektronu skaits valences korpusā, ieņemtais orbitālais tips utt.) Un efektīvais kodolmateriāla lādiņš, ko paredzēts izdalīt..

Šīs parādības dēļ lielākajā daļā organiskās dabas molekulu ir augstas jonizācijas enerģijas vērtības.

Atsauces

  1. Chang, R. (2007). Ķīmija, devītais izdevums. Meksika: McGraw-Hill.
  2. Vikipēdija. (s.f.). Jonizācijas enerģija. Izgūti no en.wikipedia.org
  3. Hiperfizika. (s.f.). Jonizācijas enerģija. Izgūti no hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  4. Field, F. H. un Franklin, J. L. (2013). Elektronu trieciena fenomeni: un gāzveida jonu īpašības. Izgūti no books.google.co.ve
  5. Carey, F. A. (2012). Advanced Organic Chemistry: A daļa: struktūra un mehānismi. Izgūti no books.google.co.ve