İYONLAŞMA ENERJISI: POTANSIYEL, BELIRLEME YÖNTEMLERI - FIZIKSEL - 2025

İyonizasyon enerjisi genellikle kilojul başına mol (kJ / mol kadar), bir atom bulunan bir elektron salımını elde etmek için gerekli olduğu birimi cinsinden ifade edilen minimum enerji miktarını ifade eder onun durumundayken gaz fazında temel.

Gaz hali, diğer atomların kendileri üzerinde uygulayabileceği etkiden ve ayrıca herhangi bir moleküller arası etkileşimden bağımsız olduğu durumu ifade eder. İyonlaşma enerjisinin büyüklüğü, bir elektronun parçası olduğu atoma bağlandığı kuvveti tanımlayan bir parametredir.

İlk iyonlaşma enerjisi

Başka bir deyişle, gereken iyonlaşma enerjisi miktarı ne kadar büyükse, söz konusu elektronu ayırmak o kadar zor olacaktır.

İyonlaşma potansiyeli

Bir atomun veya molekülün iyonlaşma potansiyeli, bir elektronun temel durumunda ve nötr bir yük ile atomun en dış kabuğundan ayrılmasına neden olmak için uygulanması gereken minimum enerji miktarı olarak tanımlanır; yani iyonlaşma enerjisi.

İyonlaşma potansiyelinden bahsederken, kullanılmaz hale gelen bir terimin kullanıldığına dikkat edilmelidir. Bunun nedeni, daha önce bu özelliğin belirlenmesinin, ilgilenilen numune için bir elektrostatik potansiyelin kullanımına dayalı olmasıdır.

Bu elektrostatik potansiyeli kullanarak iki şey oldu: Kimyasal türlerin iyonlaşması ve uzaklaştırılması istenen elektronun atılması sürecinin hızlanması.

Bu nedenle, tayini için spektroskopik teknikler kullanmaya başlandığında, "iyonlaşma potansiyeli" terimi "iyonlaşma enerjisi" ile değiştirildi.

Aynı şekilde atomların kimyasal özelliklerinin de bu atomlarda en dış enerji seviyesinde bulunan elektronların konfigürasyonu ile belirlendiği bilinmektedir. Dolayısıyla, bu türlerin iyonlaşma enerjisi, değerlik elektronlarının kararlılığıyla doğrudan ilgilidir.

İyonlaşma enerjisini belirleme yöntemleri

Daha önce bahsedildiği gibi, iyonlaşma enerjisini belirleme yöntemleri temel olarak, fotoelektrik etkinin uygulanmasının bir sonucu olarak elektronlar tarafından yayılan enerjinin belirlenmesine dayanan fotoemisyon süreçleri ile verilmektedir.

Atomik spektroskopinin bir numunenin iyonlaşma enerjisini belirlemek için en acil yöntem olduğu söylense de, elektronların atomlara bağlandığı enerjilerin ölçüldüğü fotoelektron spektroskopisi de vardır.

Bu anlamda, ultraviyole fotoelektron spektroskopisi - İngilizce kısaltması için UPS olarak da bilinir - ultraviyole radyasyon uygulaması yoluyla atomların veya moleküllerin uyarılmasını kullanan bir tekniktir.

Bu, incelenen kimyasal türlerdeki en dıştaki elektronların enerjisel geçişlerini ve oluşturdukları bağların özelliklerini analiz etmek için yapılır.

X-ışını fotoelektron spektroskopisi ve aşırı ultraviyole radyasyonu da bilinmektedir; bunlar, numuneye çarpan radyasyon tipindeki farklılıklar, elektronların dışarı atılma hızı ve çözünürlükle daha önce açıklanan aynı prensibi kullanır. Elde edilen.

İlk iyonlaşma enerjisi

En dış seviyesinde birden fazla elektron bulunan atomlarda, yani polielektronik atomlar söz konusu olduğunda, ilk elektronu temel durumunda olan atomdan çıkarmak için gerekli olan enerjinin değeri aşağıdaki denklem:

Enerji + A (g) → A ⁺ (g) + e ^-

"A" herhangi bir elementin atomunu sembolize eder ve ayrılmış elektron "e ^- " olarak temsil edilir . Böylece " ₁₁ " olarak adlandırılan ilk iyonlaşma enerjisi elde edilir .

Görüldüğü gibi, o elementin katyonuna eklenen bir elektron elde etmek için atoma enerji verildiği için endotermik bir reaksiyon gerçekleşiyor.

Aynı şekilde aynı dönemde bulunan elementlerin ilk iyonlaşma enerjisinin değeri de atom sayılarındaki artışla orantılı olarak artar.

Bu, periyodik tablonun aynı grubunda bir periyotta sağdan sola ve yukarıdan aşağıya azaldığı anlamına gelir.

Bu anlamda soy gazlar iyonlaşma enerjilerinde yüksek büyüklüklere sahipken, alkali ve toprak alkali metallere ait elementler bu enerjinin düşük değerlerine sahiptir.

İkinci iyonlaşma enerjisi

Aynı şekilde aynı atomdan ikinci bir elektron çıkararak "I ₂ " ile simgelenen ikinci iyonlaşma enerjisi elde edilir .

Enerji + A ⁺ (g) → A ²⁺ (g) + e ^-

Aşağıdaki elektronlar başlatılırken diğer iyonlaşma enerjileri için de aynı şema izlenir, ardından elektronun temel durumundaki bir atomdan ayrılmasının ardından, kalan elektronlar arasındaki itme etkisinin azaldığını bilir.

"Nükleer yük" olarak adlandırılan özellik sabit kaldığından, iyonik türlerin pozitif yüke sahip başka bir elektronunu koparmak için daha büyük miktarda enerji gerekir. Böylece iyonlaşma enerjileri aşağıda görüldüğü gibi artar:

I ₁ <I ₂ <I ₃ <… <I _n

Son olarak, nükleer yükün etkisine ek olarak, iyonlaşma enerjileri, elektronik konfigürasyondan (değerlik kabuğundaki elektron sayısı, işgal edilen yörünge tipi, vb.) Ve salınacak elektronun etkin nükleer yükünden etkilenir.

Bu fenomen nedeniyle, organik yapıdaki moleküllerin çoğu yüksek iyonlaşma enerji değerlerine sahiptir.

Referanslar

1. Chang, R. (2007). Kimya, Dokuzuncu baskı. Meksika: McGraw-Hill.
2. Vikipedi. (Sf). İyonlaşma enerjisi. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı
3. Hyperphysics. (Sf). İyonlaşma Enerjileri. Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu adresinden kurtarıldı
4. Field, FH ve Franklin, JL (2013). Elektron Çarpma Olayları: Ve Gaz İyonlarının Özellikleri. Books.google.co.ve 'den kurtarıldı
5. Carey, FA (2012). İleri Organik Kimya: Bölüm A: Yapı ve Mekanizmalar. Books.google.co.ve’den alındı