Hvad er Ionisationsenergi?

En elements evne til at give sine yderste elektroner for at danne positive ioner vises i den mængde energi, der gives til dets atomer, så de kan tage elektroner fra dem. Denne energi kaldes Ionisationsenergi. Med andre ord er Ionisationsenergien den energi, der gives til et isoleret atom eller molekyle for at slå det mest løse bundne valenselektron ud og danne et positivt ion. Dens enhed er elektronvolt eV eller kJ/mol og måles i en elektrisk udløsningsrør, hvor et hurtigt bevægende elektron kolliderer med et gaseformet element for at slå et af dets elektroner ud. Jo mindre Ionisationsenergi (IE), jo bedre evnen til at danne kationer.

Dette kan forklares ved hjælp af Bohrs atommodel, som betragter et hydrogenagtigt atom, hvor et elektron cirkulerer omkring et positivt opladet kerne på grund af koloumbsk trækraft, og elektronet kan kun have faste eller kvantiserede energiniveauer. Energien for et Bohrs model elektron er kvantiseret og givet som følger :
Hvor Z er atomnummeret, og n er hovedkvantetal, hvor n er et heltal. For et hydrogenatom er Ionisationsenergien 13,6 eV.

Ionisationsenergien (eV) er den energi, der kræves for at tage elektronet fra n = 1 (grundtilstand eller den mest stabile tilstand) til uendelig. Derfor, ved at tage 0 (eV) reference ved uendelig, kan Ionisationsenergien skrives som :Konceptet om Ionisationsenergi støtter beviset for Bohrs atommodel, at elektronet kan cirkulere omkring kernen i fikserede eller diskrete energiniveauer eller skal repræsenteret ved hovedkvanttal 'n'. Da det første elektron bevæger sig væk fra nærheden af den positive kerne, kræves der større energi for at fjerne det næste løse bundne elektron, da den elektrostatiske trækraft øges, dvs. at den anden Ionisationsenergi er større end den første.

For eksempel er den første ionisationsenergi for Natrium (Na) givet som :
Og dets anden Ionisationsenergi er

Derfor, IE2 > IE1 (eV). Dette er også sandt, hvis der er K antal ioniseringer, så IE1 < IE2 < IE3……….< IEk

Metaller har lav Ionisationsenergi. Lav Ionisationsenergi betyder bedre ledningsevne for elementet. For eksempel er Sølvs (Ag, atomnummer Z = 47) ledningsevne 6,30 × 107 s/m, og dets Ionisationsenergi er 7,575 eV, og for Kobber (Cu, Z = 29) er 5,76 × 107 s/m, og dets Ionisationsenergi er 7,726 eV. I ledere forårsager lav Ionisationsenergi, at elektronerne bevæger sig igennem den positivt opladte gitter, danner en elektronsky.

Faktorer, der påvirker Ionisationsenergi

I periodiske system generelt stiger Ionisationsenergien fra venstre mod højre og falder fra top til bund. Så faktorer, der påvirker ionisationsenergien, kan summeres nedenfor:

• Størrelse af Atomet: Ionisationsenergien falder med størrelsen af atomet, da den atomiske radius øges, falder den koloumbiske trækraft mellem kernen og det yderste elektron, og vice versa.

• Skjærmefekt: Tilstedeværelsen af indre skalelektroner skærmer eller svækker den koloumbiske trækraft mellem kernen og valenselektronerne. Derfor falder ionisationsenergien. Antallet af indre elektroner betyder mere skjærmning. Imidlertid er Ionisationsenergien for guld større end for sølv, selvom guld er større end sølv. Dette skyldes den svage skjærmning, der ydes af de indre d- og f-orbitaler i guld.

• Kerneladning: Jo større kerneladningen, jo vanskeligere er det at ionisere atomet pga. større trækraft mellem kernen og elektronerne.

• Elektronkonfiguration: Jo mere stabil elektronkonfigurationen for atomet, jo vanskeligere er det at trække et elektron, og dermed større Ionisationsenergi.

Kilde: Electrical4u

Erklæring: Respekter originaliteten, godt artikel værd at dele, hvis der er overtrædelse kontakt slet.