Potentiel ioniseringsenergi, metoder til bestemmelse heraf

den ioniseringsenergi refererer til den mindste mængde energi, som normalt udtrykkes i enheder af kilojoules pr. mol (kJ / mol), som er nødvendig for at frembringe frigørelsen af ​​en elektron beliggende i et gasformigt atom, der er i dets jordtilstand.

Gasformen henviser til den tilstand, hvor den er fri for den påvirkning, som andre atomer kan udøve på sig selv, ligesom enhver intermolekylær interaktion kasseres. Størrelsen af ​​ioniseringsenergien er en parameter til at beskrive den kraft, hvormed en elektron er forbundet med det atom, som det er en del af.

Med andre ord, jo større mængden af ​​ioniseringsenergi der kræves, jo mere komplicerede frigørelsen af ​​den pågældende elektron vil være.

indeks

• 1 ioniseringspotentiale
• 2 Metoder til bestemmelse af ioniseringsenergien
• 3 Første ioniseringsenergi
• 4 Anden ioniseringsenergi
• 5 referencer

Ioniseringspotentiale

Den ioniseringspotentiale af et atom eller molekyle er defineret som den minimale mængde energi, der skal anvendes til at forårsage frigivelse af en elektron fra det yderste lag af atomet i sin grundtilstand og uladede; det vil sige ioniseringsenergien.

Det skal bemærkes, at når man taler om ioniseringspotentiale, anvendes et begreb, der er faldet i brug. Dette skyldes, at tidligere bestemmelse af denne egenskab var baseret på brugen af ​​et elektrostatisk potentiale til interesseprøven.

Ved hjælp af denne elektrostatiske potentiale sket to ting: ionisering af kemiske arter og fremskyndelse af elektron løsrivelse proces blev ønskes at fjerne.

Så når man begynder at anvende spektroskopiske teknikker til bestemmelse, er udtrykket "ioniseringspotentiale" blevet erstattet af "ioniseringsenergi".

Det er også kendt, at atomernes kemiske egenskaber bestemmes af konfigurationen af ​​de elektroner, der er til stede på det højeste eksterne energiniveau i disse atomer. Så ioniseringsenergien af ​​disse arter er direkte relateret til stabiliteten af ​​deres valenceelektroner.

Metoder til bestemmelse af ioniseringsenergien

Som tidligere nævnt er fremgangsmåderne til bestemmelse af ioniseringsenergien hovedsagelig givet ved fotoemissionsprocesser, som er baseret på bestemmelsen af ​​den energi, der udledes af elektronerne som følge af anvendelsen af ​​den fotoelektriske virkning.

Selvom man kunne sige at atomspektroskopi er den mest umiddelbare metode til bestemmelse af ioniseringsenergien i en prøve, har vi også fotoelektron-spektroskopi, hvor de energier, som elektronerne er forbundet med atomerne, måles til..

På denne måde er ultraviolet fotoelektron-spektroskopi (også kendt som UPS for dets akronym på engelsk) en teknik, der anvender excitation af atomer eller molekyler ved anvendelse af ultraviolet stråling.

Dette gøres for at analysere energitransitionerne af de mest eksterne elektroner i den undersøgte kemiske art og karakteristika for de bindinger, der dannes.

Røntgenfotoelektron-spektroskopi og ekstrem ultraviolet stråling er også kendt, som bruger det samme princip som beskrevet ovenfor med forskelle i den type stråling, der er ramt af prøven, den hastighed hvormed elektronerne udvises og opløsningen opnået.

Første ioniseringsenergi

I tilfælde af atomer, der har mere end en elektron på deres yderste niveau - det er de såkaldte polyelektroniske atomer - værdien af ​​den energi, der er nødvendig for at starte den første elektron i det atom, der er i dets jordtilstand, er givet af følgende ligning:

Energi + A (g) → A⁺(g) + e^-

"A" symboliserer et atom af ethvert element, og den frigjorte elektron er repræsenteret som "e"^-". Dette resulterer i den første ioniseringsenergi, der omtales som "I₁".

Som vist er det udførelse af en endoterm reaktion, eftersom det er forsynet med energi til opnåelse af en summeret atom elektron til kationen af ​​dette element.

Ligeledes øges værdien af ​​den første ioniseringsenergi af de elementer, der er til stede i samme periode, proportionalt til stigningen i deres atomnummer.

Det betyder, at det falder fra højre til venstre i en periode og fra top til bund i samme gruppe i det periodiske bord.

Her, ædelgasser har høje størrelser i deres ioniseringsenergier, mens de elementer, der tilhører de alkalimetaller og har lave værdier af denne energi.

Anden ioniseringsenergi

På samme måde opnås den anden ioniseringsenergi ved at trække en anden elektron fra det samme atom, symboliseret som "I₂".

Energi + A⁺(g) → A²⁺(g) + e^-

Den samme ordning følges for de andre ioniseringsenergier ved start af følgende elektroner, idet man ved, at efterfulgt af fjernelsen af ​​elektronen fra et atom i dets jordtilstand mindskes den repulsive effekt mellem de resterende elektroner.

Da ejendommen kaldet "atomladning" forbliver konstant, kræves der en større mængde energi for at starte en anden elektron af de ioniske arter, som har den positive ladning. Så ioniseringsenergierne stiger, som vist nedenfor:

jeg₁ < I₂ < I₃ <… < I_n

Endelig påvirkes ioniseringsenergierne endvidere ud over den elektroniske konfiguration (antallet af elektroner i valensskallen, typen af ​​kredsløb besat osv.) Og den effektive nukleare ladning af elektronen, der skal udvises..

På grund af dette fænomen har de fleste molekyler af organisk natur høje værdier af ioniseringsenergi.

referencer

1. Chang, R. (2007). Kemi, niende udgave. Mexico: McGraw-Hill.
2. Wikipedia. (N.D.). Ioniseringsenergi. Hentet fra en.wikipedia.org
3. Hyperphysics. (N.D.). Ioniseringsenergier. Hentet fra hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
4. Field, F.H., og Franklin, J.L. (2013). Elektronpåvirkningsfænomener: og egenskaberne for gasformige ioner. Hentet fra books.google.co.ve
5. Carey, F. A. (2012). Avanceret organisk kemi: Del A: Struktur og mekanismer. Hentet fra books.google.co.ve