Hva er ioniseringsenergi?

Evnen til et element å gi bort sine ytterste elektroner for å danne positive ioner vises i mengden energi som må leveres til atomene for å ta vekk elektronene fra dem. Denne energien kalles Ioniseringsenergi. Med andre ord er Ioniseringsenergien energien som leveres til et isolert atom eller molekyl for å slå ut dets løseste bundne valenselektron for å danne et positivt ion. Dens enhet er elektronvolt eV eller kJ/mol og måles i en elektrisk utslippsrør der et raskt bevegende elektron kolliderer med et gassformet element for å skyte ut ett av dens elektroner. Jo lavere Ioniseringsenergi (IE), jo bedre evne til å danne katyoner.

Dette kan forklares med Bohrs atommodell, som betrakter et hydrogen-lignende atom der et elektron sirkler rundt et positivt ladet kjernen på grunn av den kolombiske kreftattraksjonen, og elektronet kan bare ha faste eller kvantifiserte energinivåer. Energien til et Bohrs modell-elektron er kvantisert og gitt som følger :
Der Z er atomnummeret og n er hovedkvantetallet, hvor n er et heltall. For et hydrogenatom er Ioniseringsenergien 13.6eV.

Ioniseringsenergien (eV) er energien som kreves for å ta elektronet fra n = 1 (grunntilstand eller mest stabilt tilstand) til uendelig. Ved å ta 0 (eV) referanse ved uendelig, kan Ioniseringsenergien skrives som :Konseptet om Ioniseringsenergi støtter beviset for Bohrs atommodell at elektronet kan sirkle rundt kjernen i faste eller diskrete energinivåer eller skaller representert av hovedkvantetallet 'n'. Når det første elektronet går unna nærheten av den positive kjernen, så kreves det mer energi for å fjerne det neste løst bundne elektronet da den elektrostatiske krefter attraksjon øker, altså er den andre Ioniseringsenergien større enn den første.

For eksempel er den første ioniseringsenergien for natrium (Na) gitt som :
Og dens andre Ioniseringsenergi er

Derfor, IE2 > IE1 (eV). Dette er også sant hvis det er K antall ioniseringer, da IE1 < IE2 < IE3……….< IEk

Metaller har lav Ioniseringsenergi. Lav Ioniseringsenergi betyr bedre ledeevne hos elementet. For eksempel er ledeevnen til sølv (Ag, atomnummer Z = 47) 6.30 × 107 s/m og dens Ioniseringsenergi er 7.575 eV, og for kobber (Cu, Z = 29) er 5.76 × 107 s/m og dens Ioniseringsenergi er 7.726 eV. I ledere fører lav Ioniseringsenergi til at elektronene kan bevege seg gjennom det positivt ladete gitteret, daner et elektronmolke.

Faktorer som påvirker Ioniseringsenergi

I periodisk tabell er den generelle tendensen at Ioniseringsenergien øker fra venstre til høyre og minker fra topp til bunn. Så faktorene som påvirker ioniseringsenergi kan oppsummeres under:

• Størrelse på atomet: Ioniseringsenergien minker med størrelsen på atomet fordi når atomradiusen øker, minker den kolombiske kreften mellom kjernen og det ytreste elektronet, og vice versa.

• Skjermingseffekt: Tilstedeværelsen av indre skallelektroner skjermer eller svekker den kolombiske kreften mellom kjernen og de valensskallelektronene. Derfor minker ioniseringsenergien. Antall indre elektroner betyr mer skjerming. Imidlertid er Ioniseringsenergien for gull større enn for sølv, selv om størrelsen på gull er større enn sølv. Dette skyldes den svake skjermingen som tilbys av de indre d- og f-orbitalene i tilfelle gull.

• Kjerneladning: Jo større kjerneladningen, jo vanskeligere blir det å ionisere atomet på grunn av mer attraksjonskraft mellom kjernen og elektronene.

• Elektronkonfigurasjon: Jo stabilere elektronkonfigurasjonen til atomet, jo vanskeligere er det å trekke ut et elektron, dermed større Ioniseringsenergi.

Kilde: Electrical4u

Erklæring: Respektér originalen, gode artikler er verdt å dele, hvis det er overtredelse, kontakt oss for sletting.