आयनीकरण ऊर्जा क्या है?

एक तत्वको बाहिरी इलेक्ट्रनहरूलाई दिने र सकारात्मक आयन बनाउने क्षमता उसको परमाणुहरूलाई बाहिर निकाल्न लागि पर्ने ऊर्जाको मात्रामा देखिन्छ। यो ऊर्जा आयनन ऊर्जा भनिन्छ। अन्य शब्दहरूमा, आयनन ऊर्जा एउटा अलग परमाणु वा अणुलाई उसको सबैभन्दा राखिएको वालेन्स शेल इलेक्ट्रनलाई बाहिर निकाल्न र सकारात्मक आयन बनाउन लागि दिइने ऊर्जा हो। यसको एकाइ इलेक्ट्रन-वोल्ट eV वा kJ/mol हुन्छ र यसलाई एक विद्युत डिचार्ज ट्यूबमा मापिन्छ जहाँ एउटा तेजी गतिसित इलेक्ट्रन एउटा गैसीय तत्वसँग टक्कर लगाउँदै उसको एउटा इलेक्ट्रन बाहिर निकाल्छ। आयनन ऊर्जा (IE) धेरै कम भएको थिए भने, सकारात्मक आयन बनाउने क्षमता धेरै राम्रो हुन्छ।

यो बोह्रको परमाणु मॉडेल द्वारा समझिन सकिन्छ, जहाँ यो एउटा हाइड्रोजन-जस्तो परमाणुलाई ध्यान दिन्छ जहाँ एउटा इलेक्ट्रन कोलंबिक आकर्षण शक्तिद्वारा एक सकारात्मक आवेशित न्यूक्लियसको चारिपास घूम्छ र इलेक्ट्रनले फिक्स वा क्वान्टाइज्ड ऊर्जा स्तरहरूमा मात्र हुन सक्छ। बोह्र मॉडेलको इलेक्ट्रनको ऊर्जा क्वान्टाइज्ड छ र यसलाई तल दिइएको छ:
जहाँ, Z एउटा परमाणु संख्या र n एउटा मुख्य क्वान्टम संख्या हो जहाँ n एउटा पूर्णांक हुन्छ। हाइड्रोजनको लागि, आयनन ऊर्जा 13.6eV हुन्छ।

आयनन ऊर्जा (eV) इलेक्ट्रनलाई n = 1 (भूमिक स्थिति वा सबैभन्दा स्थिर स्थिति) देखि अनन्तको लागि लिन लागि पर्ने ऊर्जा हो। त्यसैले अनन्तमा 0 (eV) रेफरेन्स लिने गरी, आयनन ऊर्जालाई तल दिइएको छ:आयनन ऊर्जाको धारणा बोह्रको परमाणु मॉडेलको प्रमाण दिन्छ कि इलेक्ट्रनले न्यूक्लियसको चारिपास फिक्स वा विविध ऊर्जा स्तरहरूमा घूम्छ जसलाई मुख्य क्वान्टम संख्या 'n' द्वारा दर्शाइन्छ। जब पहिलो इलेक्ट्रन सकारात्मक न्यूक्लियसको नजिकै दूर जान्छ, तब अर्को सकारात्मक इलेक्ट्रनलाई निकाल्न लागि धेरै ऊर्जा पर्छ किनकि विद्युत स्थैतिक आकर्षण बढ्छ, यानी दोस्रो आयनन ऊर्जा पहिलो आयनन ऊर्जाभन्दा ठूलो छ।

उदाहरणका लागि, सोडियम (Na)को पहिलो आयनन ऊर्जा तल दिइएको छ:
र यसको दोस्रो आयनन ऊर्जा छ

त्यसैले, IE2 > IE1 (eV)। यदि K संख्यक आयनन छ भने, तब IE1 < IE2 < IE3……….< IEk

धातुहरूमा आयनन ऊर्जा धेरै कम छ। आयनन ऊर्जा कम छ भने, तत्वको चालकता राम्रो हुन्छ। उदाहरणका लागि, सिल्वर (Ag, परमाणु संख्या Z = 47)को चालकता 6.30 × 107 s/m र यसको आयनन ऊर्जा 7.575 eV छ र कपर (Cu, Z = 29)को 5.76 × 107 s/m र यसको आयनन ऊर्जा 7.726 eV छ। चालकमा कम आयनन ऊर्जाले इलेक्ट्रनलाई सकारात्मक आवेशित जालक भित्र पूरा घुम्न सकिन्छ, इलेक्ट्रन बादल बनाउँदछ।

आयनन ऊर्जालाई प्रभाव दिने कारकहरू

परियोजना सारणीमा, आयनन ऊर्जा बायाँबाट दाँयाँ बढ्दै गर्छ र उपराउँदै तल घट्दै गर्छ। त्यसैले आयनन ऊर्जालाई प्रभाव दिने कारकहरू तल निम्न रूपमा सारांशित गरिन सकिन्छ:

• परमाणुको आकार: आयनन ऊर्जा परमाणुको आकारको साथ घट्दै गर्छ किनकि जब परमाणुको त्रिज्या बढ्छ तब न्यूक्लियस र बाहिरी इलेक्ट्रन बीचको कोलंबिक आकर्षण शक्ति घट्दै गर्छ र उल्टाइ।

• शील्डिङ असर: भित्ता शेल इलेक्ट्रनहरूको उपस्थितिले न्यूक्लियस र वालेन्स शेल इलेक्ट्रन बीचको कोलंबिक आकर्षण शक्ति दुर्बल गर्छ। त्यसैले  आयनन ऊर्जा घट्दै गर्छ। भित्ता इलेक्ट्रनहरूको संख्या बढ्दै गर्छ त्यसैले शील्डिङ बढ्दै गर्छ। तर, सुन्दरको लागि, सुन्दरको आयनन ऊर्जा यद्यपि सिल्वरभन्दा ठूलो छ, यसको आकार धेरै छ। यो सुन्दरमा भित्ता d र f ऑर्बिटलहरूद्वारा दिइने दुर्बल शील्डिङको कारण छ।

• न्यूक्लियस आवेश: जितो न्यूक्लियस आवेश धेरै छ, तितो इलेक्ट्रनहरूलाई निकाल्न अधिक कठिन हुन्छ किनकि न्यूक्लियस र इलेक्ट्रन बीचको आकर्षण शक्ति बढ्छ।

• इलेक्ट्रोनिक संरचना: परमाणुको इलेक्ट्रोनिक संरचना जितो स्थिर छ, तितो इलेक्ट्रन निकाल्न अधिक कठिन छ त्यसैले अधिक आयनन ऊर्जा।

स्रोत: Electrical4u

थप: मूल लेखलाई सम्मान गर्नुहोस्, राम्रो लेखहरू साझा गर्न योग्य छ, यदि उल्लंघन छ भने सम्पर्क गर्नुहोस् र हटाउनुहोस्।