Ano ang Ionization Energy?

Electrical4u

Larangan: Pangunahing Elektrikal

China

Ang kakayahan ng isang elemento na ibigay ang kanyang pinakabagong elektron upang mabuo ang positibong ions ay ipinapakita sa halaga ng enerhiya na ibinibigay sa mga atom nito na sapat para alisin ang mga elektron mula sa kanila. Ang enerhiyang ito ay kilala bilang Ionisation Energy. Sa madaling salita, ang Ionisation Energy ay ang enerhiya na ibinibigay sa isang hiwalay na atom o molekula upang i-knockout ang pinakamaluwag na naka-bind na valence shell electron upang mabuo ang positibong ion. Ang unit nito ay electron-volt eV o kJ/mol at ito ay sinusukat sa isang electric discharge tube kung saan ang isang mabilis na nagmamasid na elektron ay sumusumpak sa isang gaseous element upang alisin ang isa sa mga elektron nito. Ang mas mababang Ionisation Energy (IE), mas mahusay ang kakayahan na bumuo ng cations.

lonization energy.1.png

Ito ay maaaring ipaliwanag gamit ang Bohr model of an atom, na ito ay isang hydrogen-like atom kung saan ang elektron ay umikot paligid ng positibong charge na nucleus dahil sa columbic force of attraction at ang elektron ay maaari lamang magkaroon ng fixed o quantized energy levels. Ang enerhiya ng Bohr model electron ay quantized at ibinibigay sa ibaba :
Kung saan, Z ang atomic number at n ang principal quantum number kung saan n ay integer. Para sa hydrogen atom, ang Ionisation energy ay 13.6eV.

Ang Ionisation Energy (eV) ay ang enerhiya na kinakailangan upang ilipat ang elektron mula n = 1 (ground state o pinakastable state) hanggang infinity. Kaya, kung inuulat ang 0 (eV) sa infinity, ang Ionisation Energy ay maaaring isulat bilang :Ang konsepto ng Ionisation Energy ay sumusuporta sa ebidensya ng Bohr model of atom na ang elektron ay maaaring umikot paligid ng nucleus sa fixed o discrete energy levels o shells na kinatawan ng principal quantum number ‘n’. Habang ang unang elektron ay lumayo mula sa kapaligiran ng positibong nucleus, kailangan ng mas malaking enerhiya upang alisin ang susunod na maluwag na naka-bind na elektron dahil tumataas ang electrostatic force of attraction, i.e., ang pangalawang Ionisation Energy ay mas malaki kaysa sa unang isa.

Halimbawa, ang unang ionization energy ng Sodium (Na) ay ibinibigay bilang :
At ang kanyang pangalawang Ionisation Energy ay

Kaya, IE2 > IE1 (eV). Ito rin ang totoo kung may K na bilang ng ionizations, kaya IE1 < IE2 < IE3……….< IEk

Ang mga metal ay may mababang Ionisation Energy. Ang mababang Ionisation Energy ay nangangahulugan ng mas mahusay na conductivity ng elemento. Halimbawa, ang conductivity ng Silver (Ag, atomic number Z = 47) ay 6.30 × 107 s/m at ang kanyang Ionisation Energy ay 7.575 eV at para sa Copper (Cu, Z = 29) ay 5.76 × 107 s/m at ang kanyang Ionisation Energy ay 7.726 eV. Sa conductors ang mababang Ionisation Energy ay nagdudulot ng paggalaw ng mga elektron sa buong positibong charge na lattice, na nagbabuo ng isang elektron cloud.

Mga Factor na Nakakaapekto sa Ionisation Energy

Sa periodic table, ang pangkalahatang trend ay ang Ionisation Energy ay tumataas mula kaliwa papuntang kanan at bumababa mula itaas pababa. Kaya ang mga factor na nakakaapekto sa ionization energy ay maaaring ibinigay sa ibaba:

Laki ng Atom: Ang Ionisation Energy ay bumababa habang tumataas ang laki ng atom dahil habang tumataas ang atomic radius, ang columbic force of attraction sa pagitan ng nucleus at outermost electron ay bumababa at vice-versa.
Shielding Effect: Ang presensiya ng inner shell electrons shield o binabawasan ang columbic force of attraction sa pagitan ng nucleus at valence shell electrons. Kaya ang ionization energy ay bumababa. Ang bilang ng inner electrons ay nangangahulugan ng mas maraming shielding. Gayunpaman, sa kasong ito ng gold, ang Ionisation Energy ay mas mataas kaysa sa silver kahit ang laki ng gold ay mas malaki kaysa sa silver. Ito ay dahil sa mahinang shielding na ibinibigay ng inner d at f orbitals sa kasong ito ng gold.
Nuclear Charge: Ang mas mataas ang nuclear charge, mas mahirap ito ionize ang atom dahil sa mas malaking attraction force sa pagitan ng nucleus at electrons.
Electronic Configuration: Ang mas stable ang electronic configuration ng atom, mas mahirap ito alamin ang isang elektron kaya mas mataas ang Ionisation Energy.