Kaj je ionizacijska energija?

Zmožnost elementa, da odstrani svoje najbolj zunanjše elektrone in s tem tvori pozitivne ionje, se manifestira v količini energije, ki jo je treba poskrbeti za njegove atome, da bi iz njih odstranili elektrone. Ta energija se imenuje Ionizacijska energija. Z drugimi besedami, Ionizacijska energija je energija, ki jo je treba poskrbeti izoliranemu atomu ali molekuli, da bi iz njega izgnala njegovo najmanj vezano valentno skrčkovsko elektron in tako ustvarila pozitiven ion. Njen enota je elektron-volt eV ali kJ/mol in se meri v električnem razraskovalniku, kjer hitro gredoči elektron naleti na plinski element, da bi izgnal enega njegovih elektronov. Manjša Ionizacijska energija (IE), boljša je zmožnost oblikovanja kationov.

To lahko pojasnimo s Bohrjevim modelom atoma, ki upošteva vodikopodoben atom, kjer elektron cirkulira okoli pozitivno nabitega jedra zaradi kolumbijeve sile privlačnosti in elektron lahko ima samo fiksne ali kvantizirane ravni energije. Energija Bohrovega modela elektrona je kvantizirana in podana spodaj :
Kjer je Z atomski število in n glavno kvantno število, kjer je n celo število. Za vodikov atom je Ionizacijska energija 13,6 eV.

Ionizacijska energija (eV) je energija, potrebna za prenos elektrona iz n = 1 (osnovno stanje ali najstabilnejše stanje) do neskončnosti. Torej, če vzamemo 0 (eV) kot referenco pri neskončnosti, se Ionizacijska energija lahko zapiše kot :Koncept Ionizacijske energije podpira dokaze Bohrovega modela atoma, da elektron lahko cirkulira okoli jedra v fiksnih ali diskretnih energetskih ravnih ali skorjah, predstavljenih s glavnim kvantnim številom 'n'. Ko se prvi elektron oddali od bližnjosti pozitivnega jedra, je potrebna večja energija za odstranitev naslednjega manj vezanega elektrona, ker se elektrostatska sila privlačnosti poveča, torej je druga Ionizacijska energija večja od prve.

Na primer, prva ionizacijska energija natrija (Na) je dana kot :
In njegova druga Ionizacijska energija je

Torej, IE2 > IE1 (eV). To velja tudi, če obstaja K število ionizacij, potem je IE1 < IE2 < IE3……….< IEk

Kovini imajo nizko Ionizacijsko energijo. Nizka Ionizacijska energija pomeni boljšo vodljivost elementa. Na primer, vodljivost srebra (Ag, atomska številka Z = 47) je 6,30 × 107 s/m in njegova Ionizacijska energija je 7,575 eV, medtem ko je vodljivost bakra (Cu, Z = 29) 5,76 × 107 s/m in njegova Ionizacijska energija je 7,726 eV. V vodilnikih povzroča nizka Ionizacijska energija, da se elektroni gibljejo skozi pozitivno nabito mrežo, kar tvori oblak elektronov.

Faktorji, ki vplivajo na Ionizacijsko energijo

V periodičnem sistemu je splošna tendenca, da Ionizacijska energija narašča od leve proti desni in pada od vrha navzdol. Torej, faktorji, ki vplivajo na ionizacijsko energijo, so podani spodaj:

• Velikost atoma: Ionizacijska energija pada s velikostjo atoma, ker se z naraščanjem atomskega polmera zmanjša kolumbija sila privlačnosti med jedrom in najbolj zunanjšim elektronom in obratno.

• Stenačni učinek: Prisotnost notranjih skrčkovskih elektronov steničuje ali oslabi kolumbijo silo privlačnosti med jedrom in valentnimi skrčkovskimi elektronmi. Torej ionizacijska energija pada. Število notranjih elektronov pomeni več stenačnega učinka. Vendar pa je v primeru zlata Ionizacijska energija večja od srebra, čeprav je velikost zlata večja od srebra. To je zaradi slabe stenačne učinka, ki ga ponujajo notranji d in f orbitali v primeru zlata.

• Jedrska nabitev: Večja jedrska nabitev, težje je ionizirati atom zaradi večje sile privlačnosti med jedrom in elektroni.

• Elektronska konfiguracija: Število stabilne elektronske konfiguracije atoma, težje je odvzeti elektron, zato je večja Ionizacijska energija.

Vir: Electrical4u

Izjava: Spoštujte original, dobre članke so vredne delitve, če je kršenje avtorskih pravic prosim kontaktirajte z zahtevko za brisanje.