Potentsiaalne ionisatsioonienergia, selle määramise meetodid



The ioniseerimise energia viitab minimaalsele energiakogusele, mida tavaliselt väljendatakse kilojoulide ühikutes mooli kohta (kJ / mol), mis on vajalik selleks, et tekitada gaasilises aatomis paikneva elektroni eraldumine, mis on selle põhitingimustes..

Gaasiline seisund viitab olukorrale, kus see on vaba mõjust, mida teised aatomid võivad ise mõjutada, nagu mistahes intermolekulaarne interaktsioon kõrvaldatakse. Ionisatsioonienergia suurus on parameeter, millega kirjeldatakse jõudu, millega elektron on seotud aatomiga, mille osa see on.

Teisisõnu, mida suurem on vajalik ionisatsioonienergia, seda keerulisem on kõnealuse elektroni eraldumine..

Indeks

  • 1 Ioniseerimispotentsiaal
  • 2 Meetodid ioniseerimisenergia määramiseks
  • 3 Esimene ionisatsioonienergia
  • 4 Teine ionisatsioonienergia
  • 5 Viited

Ioniseerimispotentsiaal

Aatomi või molekuli ionisatsioonipotentsiaal on defineeritud kui minimaalne energiakogus, mida tuleb rakendada, et põhjustada elektroni eraldumine aatomi välimistest kihtidest oma neutraalse laenguga; see tähendab ioniseerimise energiat.

Tuleb märkida, et ionisatsioonipotentsiaalist rääkides kasutatakse terminit, mis on kasutamata jäänud. Seda seetõttu, et selle omaduse määramine põhines elektrostaatilise potentsiaali kasutamisel huvipakkuvale proovile.

Kasutades seda elektrostaatilist potentsiaali, juhtus kaks asja: keemilise liigi ionisatsioon ja elektroni eemaldamise protsessi kiirendamine, mida sooviti eemaldada.

Seega, kui hakatakse spektroskoopilisi meetodeid määramiseks kasutama, on mõiste "ionisatsioonipotentsiaal" asendatud "ionisatsioonienergiaga"..

Samuti on teada, et aatomite keemilisi omadusi määrab nende aatomite kõige välises energia tasemel olevate elektronide konfiguratsioon. Niisiis on nende liikide ionisatsioonienergia otseselt seotud nende valentselektronite stabiilsusega.

Meetodid ioniseerimisenergia määramiseks

Nagu eelnevalt mainitud, annavad ionisatsioonienergia kindlaksmääramise meetodid peamiselt fotoemissiooniprotsessid, mis põhinevad elektronide poolt eraldatud energia fotoelektrilise efekti rakendamisest tuleneva energia määramisel..

Kuigi võib öelda, et aatomi spektroskoopia on kõige otsesem meetod proovi ionisatsioonienergia määramiseks, on meil ka fotoelektronspektroskoopia, milles mõõdetakse energiaid, millega elektronid aatomitega on seotud..

Selles mõttes on ultraviolett-fotoelektronspektroskoopia (tuntud ka kui inglise keeles akronüümina UPS) meetod, mis kasutab aatomite või molekulide ergastamist ultraviolettkiirguse abil.

Seda tehakse selleks, et analüüsida uuritavate keemiliste liikide kõige väliste elektronide energiaülekandeid ja moodustavate sidemete omadusi..

Samuti on teada röntgenkiirte fotoelektronspektroskoopia ja äärmuslik ultraviolettkiirgus, mis kasutavad sama põhimõtet, mida on kirjeldatud eespool, erinevustega kiirguse tüübis, mis on proovile mõjutatud, kiirust, millega elektronid välja saadetakse, ja eraldusvõimet. saadud.

Esimene ionisatsioonienergia

Aatomite puhul, mille äärepoolseimast tasemest on rohkem kui üks elektron, st nn polüelektroonilised aatomid, on selle alumise oleku esimese elektroni käivitamiseks vajaliku energia väärtus. järgmine võrrand:

Energia + A (g) → A+(g) + e-

"A" sümboliseerib ükskõik millise elemendi aatomit ja eraldatud elektron on "e".-" Selle tulemuseks on esimene ionisatsioonienergia, mida nimetatakse "I1".

Nagu näete, toimub endotermiline reaktsioon, kuna aatomit varustatakse energiaga, et saada selle elemendi katioonile lisatud elektron..

Samamoodi suureneb samal perioodil olevate elementide esimese ionisatsioonienergia väärtus proportsionaalselt nende aatomi arvu suurenemisega.

See tähendab, et see väheneb paremale ja vasakule perioodi jooksul ja ülevalt alla sama perioodilise tabeli rühma.

Selles mõttes on väärisgaaside ionisatsioonienergiad suured, samas kui leelis- ja leelismuldmetallide elementidel on selle energia värtused väikesed..

Teine ionisatsioonienergia

Samamoodi, teise elektroni tõmbamisel samast aatomist, saadakse teine ​​ionisatsioonienergia, mida sümboliseeritakse kui "I2".

Energia + A+(g) → A2+(g) + e-

Sama skeemi järgitakse teiste ionisatsioonienergiate puhul järgmiste elektronide käivitamisel, teades, et millele järgneb elektroni eraldumine aatomist oma põhitingimustes, väheneb ülejäänud elektronide vastane mõju.

Kuna vara, mida nimetatakse "tuumamaksuks", jääb konstantseks, on positiivse laenguga iooniliste liikide teise elektroni käivitamiseks vaja suuremat energiat. Nii suurenevad ionisatsioonienergiad, nagu allpool näha:

I1 < I2 < I3 <… < In

Lõpuks, lisaks tuumavõimsuse mõjule, mõjutavad ionisatsioonienergiaid elektrooniline konfiguratsioon (elektronide arv valentsuskestas, orbitaali tüüp jne) ja elektroni efektiivne tuumaressurss..

Selle nähtuse tõttu on enamikul orgaanilise iseloomuga molekulidel kõrge ionisatsioonienergia väärtus.

Viited

  1. Chang, R. (2007). Keemia, üheksas väljaanne. Mehhiko: McGraw-Hill.
  2. Wikipedia. (s.f.). Ioniseerimise energia. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org
  3. Hüperfüüsika. (s.f.). Ioniseerimise energia. Välja otsitud hüperfüüsikast.phy-astr.gsu.edu
  4. Field, F. H. ja Franklin, J. L. (2013). Electron Impact Phenomena: ja gaasiliste ioonide omadused. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve
  5. Carey, F. A. (2012). Täiustatud orgaaniline keemia: A osa: struktuur ja mehhanismid. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve