Mahdolliset ionisaatioenergia, sen määritysmenetelmät

ionisaatioenergia viittaa pienimpään energiamäärään, joka ilmaistaan ​​tavallisesti kilojoulien yksikköä kohti moolia (kJ / mol), joka tarvitaan tuottamaan sen maalla olevan kaasun atomissa olevan elektronin irtoaminen.

Kaasumainen tila viittaa tilaan, jossa se on vapaa siitä vaikutuksesta, jota muut atomit voivat vaikuttaa itseensä, aivan kuten mikä tahansa molekyylien välinen vuorovaikutus hylätään. Ionisaatioenergian suuruus on parametri, joka kuvaa voimaa, jolla elektroni on liitetty atomiin, jonka osaksi se on.

Toisin sanoen, mitä suurempi tarvittava ionisaatioenergia on, sitä monimutkaisempi on kyseisen elektronin irtoaminen..

indeksi

• 1 Ionisaatiopotentiaali
• 2 Menetelmät ionisaatioenergian määrittämiseksi
• 3 Ensimmäinen ionisointienergia
• 4 Toinen ionisointienergia
• 5 Viitteet

Ionisaatiopotentiaali

Atomin tai molekyylin ionisaatiopotentiaali määritellään pienimmäksi energiamääräksi, joka on sovellettava aiheuttamaan elektronin irtoaminen atomin uloimmassa kerroksessa sen pohja-tilassa ja neutraalilla varauksella; eli ionisointienergiaa.

On huomattava, että ionisointipotentiaalista puhuttaessa käytetään termiä, joka on jäänyt käyttämättä. Tämä johtuu siitä, että aikaisemmin tämän ominaisuuden määrittäminen perustui sähköstaattisen potentiaalin käyttöön kiinnostuksen kohteena olevaan näytteeseen.

Käyttämällä tätä sähköstaattista potentiaalia tapahtui kaksi asiaa: kemiallisten aineiden ionisointi ja elektronin irrotusprosessin kiihtyminen, jonka haluttiin poistaa.

Joten kun spektroskooppisia tekniikoita käytetään sen määrittämiseen, termi "ionisaatiopotentiaali" on korvattu ilmaisulla "ionisaatioenergia"..

On myös tunnettua, että atomien kemialliset ominaisuudet määräytyvät näiden atomien eniten ulkoisella energian tasolla olevien elektronien konfiguraatiossa. Niinpä näiden lajien ionisaatioenergia liittyy suoraan niiden valenssielektronien vakauteen.

Menetelmät ionisaatioenergian määrittämiseksi

Kuten edellä on mainittu, menetelmät ionisaatioenergian määrittämiseksi ovat pääasiassa valokäsittelyprosesseja, jotka perustuvat elektronien säteilemän energian määrittämiseen valosähköisen vaikutuksen seurauksena.

Vaikka voitaisiin sanoa, että atomispektroskopia on suorin menetelmä näytteen ionisaatioenergian määrittämiseksi, meillä on myös fotoelektroni-spektroskopia, jossa mitataan energiat, joiden kanssa elektronit on liitetty atomeihin..

Tässä mielessä ultraviolettivalokuvaelektroni-spektroskopia (tunnetaan myös nimellä englanninkielinen lyhenne UPS: stä) on tekniikka, jossa käytetään atomien tai molekyylien viritystä käyttämällä ultraviolettisäteilyä.

Tämä tehdään analysoimaan tutkittujen kemiallisten lajien ulkoisten elektronien energiansiirtoja ja muodostuvien sidosten ominaisuuksia..

Tunnetaan myös röntgenkuvauselektroni-spektroskopiaa ja äärimmäistä ultraviolettisäteilyä, jotka käyttävät samaa edellä kuvattua periaatetta eroilla näytteen mukana tulevalla säteilytyypillä, nopeudella, jolla elektronit poistetaan ja resoluutio saatu.

Ensimmäinen ionisointienergia

Kun atomeissa on enemmän kuin yksi elektroni syrjäisimmällä tasollaan eli niin sanottuja polyelektronisia atomeja, sen ensimmäisen atomin käynnistämiseen tarvittavan energian arvo, joka on sen pohja-tilassa, annetaan seuraava yhtälö:

Energia + A (g) → A⁺(g) + e^-

"A" symboloi minkä tahansa elementin atomia ja irrotettu elektroni on "e".^-". Tämä johtaa ensimmäiseen ionisointienergiaan, jota kutsutaan "I₁".

Kuten näette, tapahtuu endoterminen reaktio, koska atomille syötetään energiaa saadakseen elektronin, joka lisätään kyseisen elementin kationiin.

Samoin samana ajanjaksona läsnä olevien elementtien ensimmäisen ionisointienergian arvo kasvaa suhteessa niiden atomiluvun kasvuun.

Tämä tarkoittaa, että se pienenee oikealta vasemmalle tietyn ajanjakson aikana ja ylhäältä alas samassa jaksollisen taulukon ryhmässä.

Tässä mielessä jalokaasuissa on suuria määriä ionisointienergiaa, kun taas alkali- ja maa-alkalimetallien elementeillä on alhaiset arvot tästä energiasta..

Toinen ionisaatioenergia

Samalla tavalla, vetämällä toinen elektroni samasta atomista, saadaan toinen ionisointienergia, joka symbolisoituu "I₂".

Energia + A⁺(g) → A²⁺(g) + e^-

Samaa järjestelmää seurataan muiden ionisointienergioiden osalta seuraavia elektroneja käynnistettäessä, tietäen, että sen jälkeen, kun elektroni irrotetaan atomista maanpinnan tilassa, jäljellä olevien elektronien välinen vastenvaikutus vähenee.

Koska "ydinvaraus" -ominaisuus pysyy vakiona, tarvitaan suurempi määrä energiaa, jotta voidaan käynnistää toinen ioni-lajin elektroni, jolla on positiivinen varaus. Niinpä ionisaatioenergiat lisääntyvät, kuten alla on esitetty:

minä₁ < I₂ < I₃ <… < I_n

Lopuksi, ydinvarausvaikutuksen lisäksi ionisointienergiaa vaikuttaa elektroninen konfiguraatio (elektronien lukumäärä valenssikuoressa, orbitaalityyppi, jne.) Ja elektronin tehokas ydinvaraus..

Tämän ilmiön takia useimmissa orgaanisen luonnon molekyyleissä on korkeat ionisaatioenergian arvot.

viittaukset

1. Chang, R. (2007). Kemia, yhdeksäs painos. Meksiko: McGraw-Hill.
2. Wikipedia. (N.D.). Ionisaation energia. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org
3. Hyperphysics. (N.D.). Ionisaatiovoimat. Haettu hyperphysics.phy-astr.gsu.edusta
4. Field, F. H. ja Franklin, J. L. (2013). Electron Impact Phenomena: Ja kaasumaisten ionien ominaisuudet. Haettu osoitteesta books.google.co.ve
5. Carey, F. A. (2012). Advanced Organic Chemistry: Osa A: Rakenne ja mekanismit. Haettu osoitteesta books.google.co.ve