İonlaşdırma Enerjisi nədir?
Elementin en dış elektronlarını vererek pozitif iyonlar oluşturabilme yeteneği, atomlarına yeterli miktarda enerji sağlanmasıyla bu elektronların çıkarılmasına bağlıdır. Bu enerji İyonlaşma Enerjisi olarak bilinir. Basitçe ifade edersek, İyonlaşma Enerjisi, bir izole atom veya molekülden en gevşek bağlı valans kabuğu elektronunu çıkarmak için sağlanan enerjidir. Birimi elektron-volt (eV) veya kJ/mol'dür ve hızlı hareket eden bir elektronun gaz halindeki bir elementle çarpışarak bir elektronunu çıkarması ile ölçülür. Daha düşük İyonlaşma Enerjisi (IE), daha iyi kation oluşturma yeteneğine sahip olduğunu gösterir.
Bu, Bohr'nin atom modeli ile açıklanabilir. Bu modelde, bir hidrojen benzeri atoma bakılır ve burada bir elektron, kulumik çekim kuvveti nedeniyle pozitif yüklü çekirdek etrafında döner. Elektron sadece sabit veya nicemleşmiş enerji seviyelerinde bulunabilir. Bohr modelindeki elektronun enerjisi nicemleşmiştir ve şu şekilde verilir:
Burada, Z atom numarasıdır ve n ana nicem sayıdır (n tamsayıdır). Hidrojen atomu için İyonlaşma Enerjisi 13.6 eV'dır.
İyonlaşma Enerjisi (eV) elektrondan n = 1 (taban durumu veya en stabil durum) sonsuzluğa kadar giden gereken enerjidir. Sonsuzlukta 0 (eV) referans alınarak, İyonlaşma Enerjisi şu şekilde yazılabilir:
İyonlaşma Enerjisi kavramı, Bohr'nin atom modelinin kanıtıdır: elektron, ana nicem sayısı 'n' ile temsil edilen sabit veya ayrık enerji seviyelerinde veya kabuklarda çekirdek etrafında dönebilir. İlk elektron pozitif çekirdektan uzaklaştığında, daha sonra daha zayıf bağlı olan sonraki elektronu çıkarmak için daha fazla enerji gerekir, çünkü elektrostatik çekim kuvveti artar, yani ikinci İyonlaşma Enerjisi birinciden daha yüksektir.
Örneğin, sodyum (Na) için ilk ionizasyon enerjisi şu şekilde verilir:
Ve ikinci İyonlaşma Enerjisi
Böylece, IE2 > IE1 (eV). Eğer K sayıda ionizasyon varsa, o zaman IE1 < IE2 < IE3……….< IEk
Metaller düşük İyonlaşma Enerjisine sahiptir. Düşük İyonlaşma Enerjisi, elementin daha iyi iletkenliğine işaret eder. Örneğin, gümüşün (Ag, atom numarası Z = 47) iletkenliği 6.30 × 107 s/m ve İyonlaşma Enerjisi 7.575 eV'dir. Bakır (Cu, Z = 29) için ise iletkenlik 5.76 × 107 s/m ve İyonlaşma Enerjisi 7.726 eV'dir. iletkenlerde düşük İyonlaşma Enerjisi, elektronların pozitif yüklü kafes içinde hareket etmesine ve bir elektron bulutu oluşturmasına neden olur.
İyonlaşma Enerjisini Etkileyen Faktörler
Periyodik tabloda, genel eğilim soldan sağa doğru İyonlaşma Enerjisinin artması ve yukarıdan aşağıya doğru azalmasıdır. Bu nedenle, ionizasyon enerjisini etkileyen faktörler aşağıdaki gibi özetlenebilir:
Atomun Boyutu: İyonlaşma Enerjisi atomun boyutuyla beraber azalır, çünkü atom yarıçapı arttıkça çekirdek ile en dıştaki elektron arasındaki kulumik çekim kuvveti azalır ve tam tersi de geçerlidir.
Korumalama Etkisi: İç kabuk elektronlarının varlığı, çekirdek ile valans kabuğu elektronları arasındaki kulumik çekim kuvvetini zayıflatır. Bu nedenle ionizasyon enerjisi azalır. İç elektron sayısının artması, daha fazla koruma anlamına gelir. Ancak, altın için İyonlaşma Enerjisi, altınun boyutunun gümüşten daha büyük olmasına rağmen, gümüşten daha yüksektir. Bu, altınun iç d ve f orbitalleri tarafından sunulan zayıf koruma etkisine bağlanır.
Nükleer Şarj: Daha yüksek nükleer şarja sahip atomlar, çekirdek ile elektronlar arasındaki daha güçlü çekim kuvveti nedeniyle daha zor ionize edilebilir.
Elektron Yapılandırması: Atomun elektron yapılandırması ne kadar istikrarlıysa, bir elektronu çıkarmak o kadar zordur, bu nedenle daha yüksek İyonlaşma Enerjisi gerektirir.
Mənbə: Electrical4u
Beyan: Orijinali hörmət görsün, yaxşı məqalələr paylaşımaya layıqdır, əgər hüquqları çiğnənilmişdirsə, lütfən silmək üçün əlaqə saxlayın.
