Što je energija jonizacije
Sposobnost elementa da oda svoje najvanjše elektrone kako bi stvorio pozitivne ionove manifestira se u količini energije koja se daje njegovim atomima dovoljno da uzmu elektrone iz njih. Ova energija poznata je kao Energija jonizacije. U jednostavnijim riječima, Energija jonizacije je energija koja se daje izoliranom atomu ili molekuli kako bi se udario njezin najluže vezani valentni elektron i stvorio pozitivni ion. Njena jedinica je elektronvolt eV ili kJ/mol i mjeri se u elektrodiscernoj cijevi u kojoj brzo kretajući elektron sudari s plinastim elementom kako bi iskopao jedan od njegovih elektrona. Manja Energija jonizacije (EJ), bolja sposobnost formiranja kationa.
To se može objasniti s Bohr modelom atoma, jer on razmatra vodikov tip atoma u kojem elektron kruži oko pozitivno naelektrisanog jezgra zbog kulombijske sile privlačenja, a elektron može imati samo fiksne ili kvantizirane energetske razina. Energijska razina Bohrovog elektrona je kvantizirana i data je sljedećom formulom:
Gdje Z predstavlja broj atoma, a n glavni kvantni broj gdje n je cijeli broj. Za vodikov atom, Energija jonizacije iznosi 13,6 eV.
Energija jonizacije (eV) je energija potrebna za prebacivanje elektrona s n = 1 (temeljno stanje ili najstabilnije stanje) do beskonačnosti. Stoga, uzimajući 0 (eV) referencu na beskonačnosti, Energija jonizacije može se zapisati kao:
Koncept Energije jonizacije podržava dokaze Bohrovog modela atoma da elektron može kružiti oko jezgra u fiksnim ili diskretnim energetskim razinama ili ljuskama predstavljenim glavnim kvantnim brojem 'n'. Kako prvi elektron odstupa od blizine pozitivnog jezgra, veća energija je potrebna za uklanjanje sljedećeg luže vezanog elektrona jer se elektrostatična sila privlačenja povećava, tj. druga Energija jonizacije je veća od prve.
Na primjer, prva energija jonizacije natrija (Na) dana je kao:
A njegova druga Energija jonizacije je
Stoga, EJ2 > EJ1 (eV). To vrijedi i ako postoji K broj jonizacija, tada EJ1 < EJ2 < EJ3……….< EJk
Metali imaju nisku Energiju jonizacije. Niska Energija jonizacije podrazumijeva bolju vodljivost elementa. Na primjer, vodljivost srebra (Ag, broj atoma Z = 47) je 6,30 × 107 S/m, a njegova Energija jonizacije je 7,575 eV, a za bakar (Cu, Z = 29) je 5,76 × 107 S/m, a njegova Energija jonizacije je 7,726 eV. U provodnicima niska Energija jonizacije dovodi do toga da se elektroni kreću kroz pozitivno naelektrisanu rešetku, formirajući elektronski oblak.
Faktori koji utječu na Energiju jonizacije
U periodnom sustavu, opća tendencija je da se Energija jonizacije povećava s lijeva na desno i smanjuje s vrha prema dnu. Dakle, faktori koji utječu na energiju jonizacije mogu se sažeti ovako:
Veličina atoma: Energija jonizacije smanjuje se s veličinom atoma jer s porastom atoma raste radijus atoma, a kulombijska sila privlačenja između jezgra i vanjšnjeg elektrona smanjuje se, i obrnuto.
Efekt štitnja: Prisutnost unutrašnjih elektrona u ljuskama štiti ili oslabljuje kulombijsku silu privlačenja između jezgra i valentnih elektrona. Stoga energija jonizacije smanjuje se. Broj unutrašnjih elektrona znači više štitnja. Međutim, u slučaju zlata, Energija jonizacije je veća od srebra, čak iako je zlato veće od srebra. To je posljedica slabog štitnja koji pružaju unutrašnji d i f orbitali u slučaju zlata.
Nuklearna napetost: Što je veća nuklearna napetost, teže je jonizirati atom zbog veće sile privlačenja između jezgra i elektrona.
Elektronska konfiguracija: Što stabilnija je elektronska konfiguracija atoma, teže je povući elektron, stoga je veća Energija jonizacije.
Izvor: Electrical4u
Izjava: Poštujte original, dobri članci su vrijedni dijeljenja, ukoliko postoji kršenje autorskih prava, molimo kontaktirajte za brisanje.
