Energia potenciálnej ionizácie, metódy jej stanovenia



ionizačnej energie sa vzťahuje na minimálne množstvo energie, zvyčajne vyjadrené v jednotkách kilojoulov na mol (kJ / mol), ktoré je potrebné na produkciu oddelenia elektrónu umiestneného v plynnom atóme, ktorý je v jeho základnom stave.

Plynný stav sa vzťahuje na stav, v ktorom je bez vplyvu, ktorý môžu iné atómy vyvíjať na seba, rovnako ako sa odhodí akákoľvek intermolekulárna interakcia. Veľkosť ionizačnej energie je parameter, ktorý opisuje silu, ktorou je elektrón spojený s atómom, ktorého je súčasťou..

Inými slovami, čím väčšie množstvo ionizačnej energie je potrebné, tým zložitejšie bude oddelenie elektrónu.

index

  • 1 Ionizačný potenciál
  • 2 Metódy na určenie ionizačnej energie
  • 3 Prvá ionizačná energia
  • 4 Druhá ionizačná energia
  • 5 Referencie

Ionizačný potenciál

Ionizačný potenciál atómu alebo molekuly je definovaný ako minimálne množstvo energie, ktoré musí byť použité na vyvolanie odpojenia elektrónu od najvzdialenejšej vrstvy atómu v jeho základnom stave as neutrálnym nábojom; to znamená ionizačnú energiu.

Treba poznamenať, že keď hovoríme o ionizačnom potenciáli, používa sa termín, ktorý sa prestal používať. Dôvodom je to, že predtým bolo stanovenie tejto vlastnosti založené na použití elektrostatického potenciálu pre vzorku, ktorá nás zaujíma.

Použitím tohto elektrostatického potenciálu sa stali dve veci: ionizácia chemických druhov a zrýchlenie procesu odlúčenia elektrónu, ktorý sa mal odstrániť..

Takže keď sa na stanovenie použije spektroskopické techniky, termín "ionizačný potenciál" bol nahradený "ionizačnou energiou".

Tiež je známe, že chemické vlastnosti atómov sú určené konfiguráciou elektrónov, ktoré sú prítomné na najvyššej vonkajšej úrovni energie v týchto atómoch. Ionizačná energia týchto druhov teda priamo súvisí so stabilitou ich valenčných elektrónov.

Metódy na určenie ionizačnej energie

Ako už bolo uvedené, metódy určovania ionizačnej energie sú dané hlavne fotoemisnými procesmi, ktoré sú založené na stanovení energie emitovanej elektrónmi v dôsledku aplikácie fotoelektrického efektu..

Hoci sa dá povedať, že atómová spektroskopia je najbezprostrednejšou metódou na určenie ionizačnej energie vzorky, máme tiež fotoelektrónovú spektroskopiu, v ktorej sa merajú energie, s ktorými sú elektróny spojené s atómami..

V tomto zmysle ultrafialová fotoelektrónová spektroskopia (tiež známa ako UPS pre skratku v angličtine) je technika, ktorá využíva excitáciu atómov alebo molekúl použitím ultrafialového žiarenia.

Toto sa vykonáva s cieľom analyzovať energetické prechody najvzdialenejších elektrónov v skúmaných chemických druhoch a charakteristiky väzieb, ktoré sa tvoria.

Tiež sú známe röntgenové fotoelektrónové spektroskopie a extrémne ultrafialové žiarenie, ktoré používajú rovnaký princíp opísaný vyššie s rozdielmi v type žiarenia, ktoré je dopadané na vzorku, rýchlosťou, ktorou sú elektróny vypudené, a rozlíšením. získané.

Prvá ionizačná energia

V prípade atómov, ktoré majú viac než jeden elektrón na ich najvzdialenejšej úrovni - to je takzvané polyelektronické atómy - hodnota energie potrebnej na spustenie prvého elektrónu atómu, ktorý je v jeho základnom stave, je daná hodnotou nasledujúca rovnica:

Energia + A (g) → A+(g) + e-

"A" symbolizuje atóm ľubovoľného prvku a oddelený elektrón je reprezentovaný ako "e"-". Výsledkom je prvá ionizačná energia, označovaná ako "I"1".

Ako vidíte, prebieha endotermická reakcia, pretože atóm je zásobovaný energiou na získanie elektrónu pridaného k katiónu tohto prvku.

Podobne hodnota prvej ionizačnej energie prvkov prítomných v rovnakom období sa zvyšuje úmerne k nárastu ich atómového čísla..

Znamená to, že v období klesá sprava doľava a zhora nadol v rovnakej skupine periodickej tabuľky.

V tomto zmysle majú vzácne plyny vo svojich ionizačných energiách vysoké hodnoty, zatiaľ čo prvky alkalických kovov a kovov alkalických zemín majú nízke hodnoty tejto energie..

Druhá ionizačná energia

Rovnakým spôsobom sa získava druhá elektrónová energia, ktorá je označená ako "I."2".

Energia + A+(g) → A2+(g) + e-

Rovnaká schéma sa používa aj pre ostatné ionizačné energie pri spúšťaní nasledujúcich elektrónov, s vedomím, že po odpájaní elektrónu z atómu v jeho základnom stave sa odpudivý účinok medzi zvyšnými elektrónmi znižuje..

Keďže vlastnosť nazývaná "jadrový náboj" zostáva konštantná, je potrebné väčšie množstvo energie na spustenie ďalšieho elektrónu iónových druhov, ktoré majú kladný náboj. Takže ionizačné energie sa zvyšujú, ako je uvedené nižšie:

ja1 < I2 < I3 <… < In

Nakoniec, okrem účinku jadrového náboja, sú ionizačné energie ovplyvnené elektronickou konfiguráciou (počet elektrónov vo valenčnom puzdre, typ obsadeného orbitu atď.) A účinný jadrový náboj elektrónu, ktorý sa má zbaviť..

Vďaka tomuto javu má väčšina molekúl organickej povahy vysoké hodnoty ionizačnej energie.

referencie

  1. Chang, R. (2007). Chémia, deviate vydanie. Mexiko: McGraw-Hill.
  2. Wikipedia. (N. D.). Ionizačná energia. Zdroj: en.wikipedia.org
  3. Hyperphysics. (N. D.). Ionizačné energie. Zdroj: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  4. Field, F. H. a Franklin, J. L. (2013). Fenomény vplyvu elektrónov: A vlastnosti plynných iónov. Zdroj: books.google.co.ve
  5. Carey, F. A. (2012). Pokročilá organická chémia: Časť A: Štruktúra a mechanizmy. Zdroj: books.google.co.ve