Πιθανή ενέργεια ιονισμού, μέθοδοι για τον προσδιορισμό της

Το ιονισμού Αναφέρεται στην ελάχιστη ποσότητα ενέργειας, συνήθως εκφράζεται σε μονάδες kilojoules ανά mole (kJ / mol), η οποία απαιτείται για την παραγωγή της απελευθέρωσης ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο που βρίσκεται στην αέρια φάση η οποία είναι σε θεμελιώδη κατάσταση του.

Η αέρια κατάσταση αναφέρεται στην κατάσταση στην οποία είναι ελεύθερη από την επιρροή που μπορούν να ασκήσουν και άλλα άτομα, όπως ακριβώς απορρίπτεται οποιαδήποτε διατροπική αλληλεπίδραση. Το μέγεθος της ενέργειας ιονισμού είναι μια παράμετρος που περιγράφει τη δύναμη με την οποία συνδέεται ένα ηλεκτρόνιο με το άτομο του οποίου είναι μέρος.

Με άλλα λόγια, όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα ενέργειας ιονισμού που απαιτείται, τόσο πιο περίπλοκη θα είναι η απόσπαση του εν λόγω ηλεκτρονίου.

Ευρετήριο

• 1 Δυναμικό ιονισμού
• 2 Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της ενέργειας ιονισμού
• 3 Πρώτη ενέργεια ιονισμού
• 4 Δεύτερη ενέργεια ιονισμού
• 5 Αναφορές

Δυναμικό ιονισμού

Το δυναμικό ιονισμού ενός ατόμου ή ενός μορίου ορίζεται ως η ελάχιστη ποσότητα ενέργειας που πρέπει να εφαρμοστεί για να προκαλέσει την αποσύνδεση ενός ηλεκτρονίου από το εξωτερικό στρώμα του ατόμου στην αρχική του κατάσταση και με ένα ουδέτερο φορτίο. δηλαδή, την ενέργεια ιοντισμού.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι όταν μιλάμε για δυναμικό ιονισμού, χρησιμοποιείται ένας όρος που έχει πέσει σε αχρησία. Αυτό συμβαίνει επειδή προηγουμένως ο προσδιορισμός αυτής της ιδιότητας βασίστηκε στη χρήση ενός ηλεκτροστατικού δυναμικού στο δείγμα ενδιαφέροντος.

Χρησιμοποιώντας αυτό το ηλεκτροστατικό δυναμικό συνέβησαν δύο πράγματα: ο ιονισμός του χημικού είδους και η επιτάχυνση της διαδικασίας αποκόλλησης του ηλεκτρονίου που ήταν επιθυμητό να απομακρυνθεί.

Έτσι, όταν αρχίζει να χρησιμοποιεί φασματοσκοπικές τεχνικές για τον προσδιορισμό του, ο όρος "δυναμικό ιονισμού" έχει αντικατασταθεί από "ενέργεια ιοντισμού".

Επίσης, είναι γνωστό ότι οι χημικές ιδιότητες των ατόμων προσδιορίζονται από τη διαμόρφωση των ηλεκτρονίων που υπάρχουν στο πιο εξωτερικό επίπεδο ενέργειας σε αυτά τα άτομα. Έτσι, η ενέργεια ιονισμού αυτών των ειδών σχετίζεται άμεσα με τη σταθερότητα των ηλεκτρονίων σθένους.

Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της ενέργειας ιονισμού

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι μέθοδοι για τον προσδιορισμό της ενέργειας ιονισμού λαμβάνεται κυρίως με διεργασίες φωτοεκπομπής, οι οποίες βασίζονται στον προσδιορισμό των ενεργειακών εκπεμπόμενα ηλεκτρόνια, ως αποτέλεσμα της εφαρμογής του φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Αν και κάποιος θα μπορούσε να πει ότι η ατομική φασματοσκοπία είναι το πιο άμεσο προσδιορισμό του ιονισμού ενέργειας μιας μεθόδου δείγματος, έχει φωτοηλεκτρονίων επίσης φασματοσκοπία, στην οποία μετρώνται οι ενέργειες οι οποίες είναι δεσμευμένες σε άτομα τα ηλεκτρόνια.

Εδώ, υπεριώδη φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων επίσης γνωστή ως UPS από ακρωνύμιο στα αγγλικά είναι μια τεχνική που χρησιμοποιεί τη διέγερση των ατόμων ή μορίων με εφαρμογή υπεριώδους ακτινοβολίας.

Αυτό γίνεται για να αναλυθούν οι ενεργειακές μεταβάσεις των περισσότερων εξωτερικών ηλεκτρονίων στα χημικά είδη που μελετήθηκαν και τα χαρακτηριστικά των δεσμών που σχηματίζουν.

Η φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίου ακτίνων Χ και η ακραία υπεριώδης ακτινοβολία είναι επίσης γνωστές, οι οποίες χρησιμοποιούν την ίδια αρχή που περιγράφεται παραπάνω με διαφορές στον τύπο της ακτινοβολίας που προσπίπτει στο δείγμα, την ταχύτητα με την οποία απελευθερώνονται τα ηλεκτρόνια και την ανάλυση αποκτηθεί.

Πρώτη ενέργεια ιονισμού

Στην περίπτωση των ατόμων που έχουν περισσότερα από ένα ηλεκτρόνια στο εξώτατο επίπεδο τους - δηλαδή τα λεγόμενα πολυηλεκτρονικά άτομα - η αξία της ενέργειας που απαιτείται για να ξεκινήσει το πρώτο ηλεκτρόνιο του ατόμου που βρίσκεται στην αρχική του κατάσταση δίνεται από την ακολουθώντας την εξίσωση:

Ενέργεια + A (g) → A⁺(g) + e^-

Το "Α" συμβολίζει ένα άτομο οποιουδήποτε στοιχείου και το αποσυνδεδεμένο ηλεκτρόνιο αντιπροσωπεύεται ως "e"^-" Αυτό οδηγεί στην πρώτη ενέργεια ιοντισμού, που αναφέρεται ως "Ι₁".

Όπως μπορείτε να δείτε, λαμβάνει χώρα μια ενδοθερμική αντίδραση, καθώς το άτομο τροφοδοτείται με ενέργεια για να ληφθεί ένα ηλεκτρόνιο που προστίθεται στο κατιόν αυτού του στοιχείου.

Ομοίως, η τιμή της πρώτης ενέργειας ιονισμού των στοιχείων που υπάρχουν στην ίδια περίοδο αυξάνεται αναλογικά με την αύξηση του ατομικού τους αριθμού.

Αυτό σημαίνει ότι μειώνεται από δεξιά προς αριστερά σε μια περίοδο και από πάνω προς τα κάτω στην ίδια ομάδα του περιοδικού πίνακα.

Υπό αυτή την έννοια, τα ευγενή αέρια έχουν μεγάλα μεγέθη στις ενέργειες τους ιονισμού, ενώ τα στοιχεία που ανήκουν στα αλκαλικά και αλκαλικά γήινα μέταλλα έχουν χαμηλές τιμές αυτής της ενέργειας.

Δεύτερη ενέργεια ιονισμού

Με τον ίδιο τρόπο, με το τράβηγμα ενός δεύτερου ηλεκτρονίου από το ίδιο άτομο, λαμβάνεται η δεύτερη ενέργεια ιονισμού, συμβολισμένη ως "Ι₂".

Ενέργεια + Α⁺(g) → Α²⁺(g) + e^-

Το ίδιο σχήμα ακολουθείται για τις άλλες ενέργειες ιονισμού όταν ξεκινάμε τα επόμενα ηλεκτρόνια, γνωρίζοντας ότι, ακολουθούμενη από την αποσύνδεση του ηλεκτρονίου από ένα άτομο στη βασική του κατάσταση, μειώνεται το απωθητικό αποτέλεσμα μεταξύ των υπολοίπων ηλεκτρονίων.

Καθώς η ιδιότητα που ονομάζεται "πυρηνικό φορτίο" παραμένει σταθερή, απαιτείται περισσότερη ενέργεια για να ξεκινήσει ένα άλλο ηλεκτρόνιο του ιοντικού είδους που έχει το θετικό φορτίο. Έτσι οι ενέργειες ιονισμού αυξάνονται, όπως φαίνεται παρακάτω:

Εγώ₁ < I₂ < I₃ <… < I_n

Τέλος, εκτός από την επίδραση του πυρηνικού φορτίου, ενέργειας ιονισμού είναι προσβεβλημένο ηλεκτρονική διαμόρφωση (αριθμός των ηλεκτρονίων στο κέλυφος σθένους, τύπος κατειλημμένο τροχιακό, κλπ) και το δραστικό πυρηνικό φορτίο του ηλεκτρονίου σε ένα τμήμα.

Λόγω αυτού του φαινομένου, τα περισσότερα από τα μόρια οργανικής φύσης έχουν υψηλές τιμές ενέργειας ιοντισμού.

Αναφορές

1. Chang, R. (2007). Chemistry, Ninth edition. Μεξικό: McGraw-Hill.
2. Wikipedia. (s.f.). Ενέργεια Ιονισμού. Ανακτήθηκε από en.wikipedia.org
3. Υπερφυσική. (s.f.). Ιονιστικές Ενέργειες. Ανακτήθηκε από hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
4. Field, Ρ. Η., And Franklin, J.L. (2013). Φαινόμενα επιπτώσεων ηλεκτρονίων: Και οι ιδιότητες των αερίων ιόντων. Ανακτήθηκε από το books.google.co.ve
5. Carey, F. Α. (2012). Σύνθετη οργανική χημεία: Μέρος Α: Δομή και μηχανισμοί. Ανακτήθηκε από το books.google.co.ve