Potensiell ioniseringsenergi, metoder for bestemmelse

De ioniseringsenergi refererer til den minste mengden energi, vanligvis uttrykt i enheter kilojoule per mol (kJ / mol), som er nødvendig for å produsere løsrivelse av et elektron som er lokalisert i et gassfaseatom i sin grunntilstand.

Gassformet tilstand refererer til tilstanden der den er fri for påvirkning som andre atomer kan utøve på seg selv, så vel som intermolekylær interaksjon er utelukket. Størrelsen på ioniseringsenergi er en parameter som beskriver kraften som et elektron binder seg til atomet som det er en del av..

Med større ord, jo større mengde ionisasjonsenergi som kreves, jo mer komplisert vil det være å koble fra det aktuelle elektronet..

Artikkelindeks

• 1 Ioniseringspotensial
• 2 Metoder for å bestemme ioniseringsenergi
• 3 Første ioniseringsenergi
• 4 Andre ioniseringsenergi
• 5 Referanser

Ioniseringspotensial

Ioniseringspotensialet til et atom eller molekyl er definert som den minste energimengden som må tilføres for å forårsake løsrivelse av et elektron fra det ytterste skallet av atomet i dets jordtilstand og med en nøytral ladning det vil si ioniseringsenergien.

Det skal bemerkes at når vi snakker om ioniseringspotensial, brukes et begrep som har falt i bruk. Dette er fordi bestemmelsen av denne egenskapen tidligere var basert på bruken av et elektrostatisk potensial til prøven av interesse..

Ved å bruke dette elektrostatiske potensialet skjedde to ting: ionisering av den kjemiske arten og akselerasjonen av prosessen med å kaste elektronet som skal fjernes..

Så når man begynner å bruke spektroskopiske teknikker for sin bestemmelse, har begrepet "ioniseringspotensial" blitt erstattet av "ioniseringsenergi".

På samme måte er det kjent at de kjemiske egenskapene til atomer bestemmes av konfigurasjonen av elektronene som er tilstede på det ytterste energinivået i disse atomene. Så ioniseringsenergien til disse artene er direkte relatert til stabiliteten til deres valenselektroner.

Metoder for å bestemme ioniseringsenergi

Som tidligere nevnt, er metodene for å bestemme ioniseringsenergi hovedsakelig gitt av fotoemisjonsprosesser, som er basert på bestemmelsen av energien som sendes ut av elektroner som en konsekvens av anvendelsen av den fotoelektriske effekten..

Selv om det kan sies at atomspektroskopi er den mest umiddelbare metoden for å bestemme ioniseringsenergien til en prøve, er det også fotoelektronspektroskopi, hvor energiene som elektroner er bundet til atomer blir målt..

I denne forstand er ultrafiolett fotoelektronspektroskopi - også kjent som UPS for dets akronym på engelsk - en teknikk som bruker eksitasjon av atomer eller molekyler gjennom anvendelse av ultrafiolett stråling..

Dette gjøres for å analysere de energiske overgangene til de ytterste elektronene i de kjemiske artene som er undersøkt, og egenskapene til bindingene de danner..

Røntgenfotoelektronspektroskopi og ekstrem ultrafiolett stråling er også kjent, som bruker det samme prinsippet som tidligere er beskrevet med forskjeller i typen stråling som påvirkes av prøven, hastigheten med hvilken elektronene blir utvist og oppløsningen oppnådd.

Første ioniseringsenergi

Når det gjelder atomer som har mer enn ett elektron på sitt ytterste nivå - det vil si de såkalte polyelektroniske atomer - er verdien av energien som er nødvendig for å fjerne det første elektronet fra atomet som er i sin grunntilstand gitt av følgende ligning:

Energi + A (g) → A⁺(g) + e^-

"A" symboliserer et atom av ethvert element, og det frittliggende elektronet er representert som "e^-”. Dermed oppnås den første ioniseringsenergien, referert til som “I₁".

Som det fremgår, finner en endoterm reaksjon sted siden energi tilføres atomet for å oppnå et elektron tilsatt kationen til det elementet..

Likeledes øker verdien av den første ioniseringsenergien til elementene som er tilstede i samme periode proporsjonalt med økningen i deres atomnummer..

Dette betyr at den avtar fra høyre til venstre i en periode, og fra topp til bunn i samme gruppe i det periodiske systemet..

I denne forstand har edelgasser høye størrelser i ioniseringsenergiene, mens elementene som tilhører jord- og jordalkalimetallene har lave verdier av denne energien..

Andre ioniseringsenergi

På samme måte, når en annen elektron blir fjernet fra samme atom, oppnås den andre ioniseringsenergien, symbolisert som "I_to".

Energi + A.⁺(g) → A^to+(g) + e^-

Det samme skjemaet følges for de andre ioniseringsenergiene når du starter følgende elektroner, vel vitende om at, etterfulgt av løsrivelse av elektronet fra et atom i grunntilstand, reduserer den frastøtende effekten som eksisterer mellom de gjenværende elektronene..

Ettersom eiendommen som kalles "kjernelading" forblir konstant, kreves det en større mengde energi for å rive av et annet elektron av den ioniske arten som har den positive ladningen. Så ioniseringsenergiene øker, som vist nedenfor:

Jeg₁ < I_to < I₃ <… < I_n

Til slutt påvirkes ioniseringsenergiene i tillegg til effekten av kjernefysisk ladning av den elektroniske konfigurasjonen (antall elektroner i valensskallet, type orbital okkupert, etc.) og den effektive kjerneladningen til elektronet som skal kastes..

På grunn av dette fenomenet har de fleste molekyler av organisk natur høye ioniseringsenergiverdier..

Referanser

1. Chang, R. (2007). Kjemi, niende utgave. Mexico: McGraw-Hill.
2. Wikipedia. (s.f.). Ioniseringsenergi. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org
3. Hyperfysikk. (s.f.). Ioniseringsenergier. Hentet fra hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
4. Field, F. H. og Franklin, J. L. (2013). Elektronpåvirkningsfenomener: Og egenskapene til gassformige ioner. Gjenopprettet fra books.google.co.ve
5. Carey, F. A. (2012). Avansert organisk kjemi: Del A: Struktur og mekanismer. Hentet fra books.google.co.ve