Què és l'energia d'ionització?
La capacitat d'un element per donar els seus electrons més externs per formar ions positius es manifesta en la quantitat d'energia que s'ha de proporcionar a les seves àtoms per treure els electrons d'aquests. Aquesta energia es coneix com a Energia d'Ionització. En termes simples, l'Energia d'Ionització és l'energia que s'ha de proporcionar a un àtom o molècula aïllat per expulsar el seu electró més feblement lligat del revestiment de valència per formar un ió positiu. La seva unitat és electronvolt eV o kJ/mol i es mesura en un tub de descàrrega elèctrica on un electró que es mou ràpidament col·lideix amb un element gasós per expulsar un dels seus electrons. Menys Energia d'Ionització (EI), millor capacitat per formar cations.
Això es pot explicar amb el model atòmic de Bohr, ja que considera un àtom similar al hidrogen on un electró gira al voltant d'un nucli carregat positivament degut a la força columbiana d'atracció i l'electró només pot tenir nivells d'energia fixos o quantificats. L'energia d'un electró del model de Bohr està quantificada i es dóna a continuació :
On Z és el número atòmic i n és el número quàntic principal on n és un enter. Per a un àtom d'hidrogen, l'Energia d'Ionització és 13,6 eV.
L'Energia d'Ionització (eV) és l'energia necessària per portar l'electró de n = 1 (estat fonamental o més estable) a l'infinit. Per tant, prenent 0 (eV) com a referència a l'infinit, l'Energia d'Ionització es pot escriure com a :
El concepte d'Energia d'Ionització suporta la evidència del model atòmic de Bohr que l'electró pot girar al voltant del nucli en nivells d'energia fixes o discretes o capses representades pel número quàntic principal 'n'. Com que el primer electró s'allunya de la proximitat del nucli carregat positivament, es requereix més energia per treure el següent electró més feblement lligat ja que la força electrostàtica d'atracció augmenta, és a dir, la segona Energia d'Ionització és més gran que la primera.
Per exemple, la primera energia d'ionització del Sodi (Na) es dóna com a :
I la seva segona Energia d'Ionització és
Per tant, EI2 > EI1 (eV). Això també és cert si hi ha K nombres d'ionitzacions, llavors EI1 < EI2 < EI3……….< EIk
Els metalls tenen una baixa Energia d'Ionització. Una baixa Energia d'Ionització implica millor conductivitat de l'element. Per exemple, la conductivitat de l'Argent (Ag, nombre atòmic Z = 47) és 6,30 × 107 s/m i la seva Energia d'Ionització és 7,575 eV i per al Cobre (Cu, Z = 29) és 5,76 × 107 s/m i la seva Energia d'Ionització és 7,726 eV. En els conductors, la baixa Energia d'Ionització fa que els electrons es moguin a través de la retícula carregada positivament, formant una núvol d'electrons.
Factors que afecten l'Energia d'Ionització
En la taula periòdica, la tendència general és que l'Energia d'Ionització augmenta de l'esquerra a la dreta i disminueix de dalt a baix. Així, els factors que afecten l'energia d'ionització es poden resumir a continuació:
Mida de l'àtom: L'Energia d'Ionització disminueix amb la mida de l'àtom perquè, com que el radi atòmic augmenta, la força columbiana d'atracció entre el nucli i l'electró més extern disminueix i viceversa.
Efecte d'escudell: La presència d'electrons dels revestiments interiors escudella o debilita la força columbiana d'atracció entre el nucli i els electrons del revestiment de valència. Per tant, l'energia d'ionització disminueix. El nombre d'electrons interiors significa més escudell. No obstant això, en el cas de l'or, l'Energia d'Ionització és més gran que l'argent encara que la mida de l'or sigui més gran que la de l'argent. Això és degut al debilitat escudell ofert pels orbitals internes d i f en el cas de l'or.
Càrrega nuclear: Més càrrega nuclear, més difícil serà ionitzar l'àtom degut a una major força d'atracció entre el nucli i els electrons.
Configuració electrònica: Més estable sigui la configuració electrònica de l'àtom, més difícil serà retirar un electró, per tant més Energia d'Ionització.
Font: Electrical4u
Declaració: Respecta l'original, els bons articles mériten ser compartits, si hi ha infracció contacta per eliminar.
