Energia potențială de ionizare, metode de determinare a acesteia

ionizare Aceasta se referă la cantitatea minimă de energie, de obicei exprimat în unități de kilojouli per mol (kJ / mol), care este necesară pentru a produce eliberarea unui electron dintr-un atom situat în fază gazoasă, care se află în starea sa la sol.

Starea gazoasă se referă la starea în care este liberă de influența pe care o pot exercita alte atomi asupra lor, la fel cum orice interacțiune intermoleculară este aruncată. Mărimea energiei ionizării este un parametru pentru a descrie forța cu care un electron este legat de atomul din care face parte.

Cu alte cuvinte, cu cât este mai mare cantitatea de energie de ionizare necesară, cu atât va fi mai complicată detașarea electronului în cauză.

index

• 1 potențial de ionizare
• 2 Metode de determinare a energiei de ionizare
• 3 Prima energie de ionizare
• 4 A doua energie de ionizare
• 5 Referințe

Potențial de ionizare

Potențialul de ionizare al unui atom sau moleculă este definit ca cantitatea minimă de energie care trebuie aplicată pentru a determina detașarea unui electron din stratul exterior al atomului în starea sa de bază și cu o încărcare neutră; adică energia de ionizare.

Trebuie remarcat faptul că atunci când vorbim despre potențialul de ionizare, se folosește un termen care a intrat în uz. Acest lucru se datorează faptului că, anterior, determinarea acestei proprietăți sa bazat pe utilizarea unui potențial electrostatic la proba de interes.

Prin utilizarea acestui potențial electrostatic s-au produs două lucruri: ionizarea speciilor chimice și accelerarea procesului de detașare a electronului pe care a fost dorit să îl îndepărteze.

Așa că atunci când începem să folosim tehnici spectroscopice pentru determinarea sa, termenul "potențial de ionizare" a fost înlocuit cu "energia ionizării".

De asemenea, este cunoscut faptul că proprietățile chimice ale atomilor sunt determinate de configurația electronilor prezenți la nivelul energiei extreme din acești atomi. Apoi, energia de ionizare a acestor specii este direct legată de stabilitatea electronilor lor de valență.

Metode de determinare a energiei de ionizare

Așa cum am menționat anterior, metodele de determinare a energiei de ionizare sunt date în principal de procesele de fotosimizare care se bazează pe determinarea energiei emise de electroni ca o consecință a aplicării efectului fotoelectric.

Deși se poate spune că spectroscopia atomică este determinarea imediată a energiei de ionizare a unei metode de eșantionare, are de asemenea fotoelectronica spectroscopie, in care energiile care sunt legați electronii sunt măsurate atomi.

Aici, spectroscopia fotoelectronilor ultraviolete, de asemenea, cunoscut sub numele de UPS prin acronimul în limba engleză este o tehnică care utilizează excitarea atomilor sau moleculelor prin aplicarea radiațiilor ultraviolete.

Aceasta se face pentru a analiza tranzițiile energetice ale celor mai mulți electroni externi din speciile chimice studiate și caracteristicile legăturilor pe care le formează.

Raze X spectroscopie fotoelectronica și radiațiile ultraviolete extreme, folosind același principiu descris mai sus, cu diferențe în tipul de radiație care este incidență pe probă, viteza cu care electronii sunt expulzate și rezoluția sunt de asemenea cunoscute obținut.

Prima energie de ionizare

În cazul atomilor care au mai mult de un electron în -es lor exterioare înseamnă nivel, numite atomi polielectrónicos- valoarea energia necesară pentru a elimina primul electron al atomului care este în starea sa la sol este dată de următoarea ecuație:

Energia + A (g) → A⁺(g) + e^-

"A" simbolizează un atom de orice element și electronul detașat este reprezentat ca "e"^-“. Aceasta are ca rezultat prima energie de ionizare, denumită "I₁”.

După cum puteți vedea, are loc o reacție endotermică, deoarece atomul este alimentat cu energie pentru a obține un electron adăugat la cationul acelui element.

De asemenea, valoarea primei energii de ionizare a elementelor prezente în aceeași perioadă crește proporțional cu creșterea numărului lor atomic.

Aceasta înseamnă că scade din dreapta în stânga într-o singură perioadă și de sus în jos în același grup al tabelului periodic.

În acest sens, gazele nobile au magnitudine mari în energiile lor de ionizare, în timp ce elementele aparținând metalelor alcaline și alcalino-pământoase au valori scăzute ale acestei energii.

A doua energie de ionizare

În același mod, prin ruperea unui al doilea electron din același atom, se obține a doua energie de ionizare, simbolizată ca "I₂”.

Energie + A⁺(g) → A²⁺(g) + e^-

Aceeași schemă este urmată de celelalte energii de ionizare atunci când se pornesc următorii electroni, știind că, după detașarea electronului de la un atom în starea lui de bază, efectul respingător dintre electronii rămași scade.

Deoarece proprietatea numită "încărcătura nucleară" rămâne constantă, este necesară o cantitate mai mare de energie pentru a porni un alt electron al speciei ionice care are sarcina pozitivă. Astfel energiile de ionizare cresc, după cum se arată mai jos:

eu₁ <I₂ <I₃ <... <I_n

În cele din urmă, în plus față de efectul taxei nucleare, energii de ionizare sunt afectate configurația electronică (numărul de electroni în stratul de valență, tipul ocupat orbital, etc.), iar sarcina nucleară efectivă a electronului de a se desprinde.

Datorită acestui fenomen, majoritatea moleculelor organice au valori ridicate ale energiei de ionizare.

referințe

1. Chang, R. (2007). Chimie, ediția a IX-a. Mexic: McGraw-Hill.
2. Wikipedia. (N.d.). Energia ionizată. Adus de la en.wikipedia.org
3. Hyperphysics. (N.d.). Energiile ionizante. Adus de la hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
4. Field, F. H. și Franklin, J. L. (2013). Electronice Impact Fenomene: Și proprietățile ionilor gazoși. Recuperat de la books.google.co.ve
5. Carey, F. A. (2012). Chimie organică avansată: Partea A: Structura și mecanismele. Descărcat de la books.google.co.ve