Potensiell ioniseringsenergi, metoder for bestemmelse



den ioniseringsenergi refererer til den minste mengden energi, vanligvis uttrykt i enheter kilojoules per mol (kJ / mol), som er nødvendig for å produsere løsningen av en elektron som er lokalisert i et gassformet atom som er i sin jordtilstand.

Den gassformige tilstand refererer til tilstanden hvor den er fri for påvirkning som andre atomer kan utøve på seg selv, akkurat som enhver intermolekylær interaksjon blir kastet. Størrelsen på ioniseringsenergien er en parameter for å beskrive den kraften som en elektron er koblet til det atom som den er del av.

Med andre ord, jo større mengden ioniseringsenergi som trengs, desto mer komplisert vil det være å fjerne det elektron som er aktuelt..

index

  • 1 ioniseringspotensial
  • 2 Metoder for å bestemme ioniseringsenergien
  • 3 Første ioniseringsenergi
  • 4 Andre ioniseringsenergi
  • 5 referanser

Ioniseringspotensial

Joniseringspotensialet til et atom eller molekyl er definert som den minste mengden energi som må påføres for å forårsake frigjøring av et elektron fra det ytterste lag av atomet i dets grunntilstand og med en nøytral ladning; det vil si ioniseringsenergien.

Det skal bemerkes at når man snakker om ioniseringspotensial, blir det brukt et begrep som har gått i bruk. Dette skyldes at tidligere bestemmelse av denne egenskapen var basert på bruken av et elektrostatisk potensial til prøven av interesse.

Ved å bruke dette elektrostatiske potensialet skjedde to ting: ioniseringen av kjemiske arter og akselerasjonen av prosessen med frigjøring av elektronen som ønsket å fjerne.

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

Det er også kjent at de kjemiske egenskapene til atomer bestemmes av konfigurasjonen av elektronene tilstede på det høyeste eksterne energinivået i disse atomene. Så ioniseringsenergien til disse artene er direkte relatert til stabiliteten av valenselektronene.

Metoder for å bestemme ioniseringsenergien

Som nevnt tidligere, er fremgangsmåtene for bestemmelse av ioniseringsenergien gitt hovedsakelig av fotoemisjon fremgangsmåter, som er basert på bestemmelse av den energi som utsendes elektroner som et resultat av påføringen av den fotoelektriske effekten.

Selv om man kunne si at atomspektroskopi er den mest umiddelbare bestemmelse av ioniseringsenergien av en prøvemetode, har det også fotoelektronspektroskopi, hvor energiene som er bundet til atomer elektroner måles.

I denne forstand er ultrafiolett fotoelektronspektroskopi (også kjent som UPS for dets akronym på engelsk) en teknikk som bruker eksitering av atomer eller molekyler ved å bruke ultrafiolett stråling.

Dette er gjort for å analysere energitransisjonene til de mest eksterne elektroner i den studerte kjemiske arten og egenskapene til bindingene som dannes.

Røntgenfotoelektronspektroskopi og ekstrem ultrafiolett stråling er også kjent, som bruker det samme prinsippet som beskrevet ovenfor med forskjeller i typen stråling som påvirkes av prøven, hvor raskt elektronene utvises og oppløsningen erholdes.

Første ioniseringsenergi

I tilfelle av atomer som har mer enn ett elektron i sine ytre -es midlere nivå, kalt atomer polielectrónicos- verdien av den energi som kreves for å fjerne den første elektron av atom som er i sin første tilstand er gitt ved den følgende ligning:

Energi + A (g) → A+(g) + e-

"A" symboliserer et atom av ethvert element, og den frittliggende elektronen er representert som "e"-". Dette resulterer i den første ioniseringsenergien, referert til som "I1".

Som du kan se, skjer en endoterm reaksjon siden atomet blir forsynt med energi for å oppnå et elektron tilsatt kation av det elementet.

På samme måte øker verdien av den første ioniseringsenergien av elementene som er til stede i samme periode proporsjonalt med økningen i deres atomnummer.

Dette betyr at det senker fra høyre til venstre i en periode, og fra topp til bunn i samme gruppe i det periodiske bordet.

I denne forstand har de edle gassene høye størrelser i deres ioniseringsenergier, mens elementene som tilhører alkaliske og jordalkalimetaller har lave verdier av denne energien.

Andre ioniseringsenergi

På samme måte, ved å trekke en andre elektron fra samme atom, oppnås den andre ioniseringsenergien, symbolisert som "I2".

Energi + A+(g) → A2+(g) + e-

det samme mønster er fulgt for andre ionisering energier ved start av følgende elektron vite, fulgt av frigjøring av elektron fra et atom i sin grunntilstand, men senker den frastøtende virkning eksisterer mellom elektroner rester.

Ettersom eiendommen kalt "atomladning" forblir konstant, er det nødvendig med en større mengde energi for å starte en annen elektron av ioniske arter som har positiv ladning. Så ioniseringsenergiene øker, som vist nedenfor:

jeg1 < I2 < I3 <… < In

Til slutt, i tillegg til effekten av atom ladning, ionisering av energiene er berørt elektronkonfigurasjon (antallet elektroner i valens skallet, type okkupert orbital, etc.) og den effektive atom ladning av elektronet for å delen.

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

referanser

  1. Chang, R. (2007). Kjemi, niende utgave. Mexico: McGraw-Hill.
  2. Wikipedia. (N.d.). Ioniseringsenergi. Hentet fra en.wikipedia.org
  3. Hyperphysics. (N.d.). Ioniserende energier. Hentet fra hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  4. Field, F.H., og Franklin, J.L. (2013). Electron Impact Phenomena: og egenskapene til gassformige ioner. Hentet fra books.google.co.ve
  5. Carey, F. A. (2012). Avansert organisk kjemi: Del A: Struktur og mekanismer. Hentet fra books.google.co.ve