Šta je ionska energija?
Mogućnost elementa da odstupi svoje najvanjije elektrone kako bi formirao pozitivne ionove manifestuje se u količini energije koja se dostavlja njegovim atomima dovoljno da izvuku elektrone iz njih. Ova energija je poznata kao Ionizacijska Energija. Jednostavno rečeno, Ionizacijska Energija je energija koja se dostavlja izolovanom atomu ili molekulu kako bi se izbacio njegov najmanje vezani valentni elektron i formirao pozitivni ion. Njena jedinica je elektronvolt eV ili kJ/mol i meri se u električnom razravnodobnom cevnom uređaju u kome brzo kretan elektron sudari sa plinastim elementom kako bi izbacio jedan od njegovih elektrona. Manja Ionizacijska Energija (IE), bolja je sposobnost formiranja kationa.
Ovo se može objasniti pomoću Bohr modela atoma, jer se on oslanja na vodikopodoban atom u kome elektron kruti oko pozitivno nabijenog jezgra zbog koloumbijske sile privlačenja i elektron može imati samo fiksne ili kvantizovane energetske nivoje. Energijski nivo Bohrovog modela elektrona je kvantizovan i dat je ispod :
Gde je Z broj atomskog broja, a n glavni kvantni broj gde je n celi broj. Za vodikov atom, Ionizacijska Energija iznosi 13.6eV.
Ionizacijska Energija (eV) je energija potrebna za prebacivanje elektrona iz stanja n = 1 (osnovno stanje ili najstabilnije stanje) u beskonačnost. Stoga uzimajući 0 (eV) referentnu tačku u beskonačnosti, Ionizacijska Energija može se zapisati kao :
Koncept Ionizacijske Energije podržava dokaze o Bohrovom modelu atoma, da elektron može krutiti oko jezgra u fiksnoj ili diskretnoj energetskoj ravni ili ljusci predstavljene glavnim kvantnim brojem 'n'. Kako prvi elektron odlazi od blizu pozitivnog jezgra, veća energija je potrebna za uklanjanje sledećeg slabije vezanog elektrona, jer se elektrostatika sila privlačenja povećava, tj. druga Ionizacijska Energija je veća od prve.
Na primer, prva ionizacijska energija natrijuma (Na) dana je kao :
A njegova druga Ionizacijska Energija je
Stoga, IE2 > IE1 (eV). Ovo je takođe tačno ako postoji K broj ionizacija, tada je IE1 < IE2 < IE3……….< IEk
Metali imaju nisku Ionizacijsku Energiju. Niska Ionizacijska Energija implicira bolju vodljivost elementa. Na primer, vodljivost srebra (Ag, atomska broj Z = 47) iznosi 6.30 × 107 s/m i njegova Ionizacijska Energija je 7.575 eV, a za bakar (Cu, Z = 29) je 5.76 × 107 s/m i njegova Ionizacijska Energija je 7.726 eV. U provodnicima niska Ionizacijska Energija dovodi do toga da elektroni kreću kroz pozitivno nabijenu rešetku, formirajući elektronski oblak.
Faktori koji utiču na Ionizacijsku Energiju
U periodnom sistemu, opšta tendencija je da Ionizacijska Energija raste s lijeva na desno i pada s vrha prema dnu. Dakle, faktori koji utiču na ionizacijsku energiju mogu se sažeti ispod:
Veličina Atoma: Ionizacijska Energija opada s veličinom atoma jer, kako raste atomska radijusa, koloumbijska sila privlačenja između jezgra i najvanjijeg elektrona opada, i obrnuto.
Efekat Skrivanja: Prisustvo unutrašnjih slojeva elektrona skriva ili oslabljava koloumbijsku silu privlačenja između jezgra i valentnih elektrona. Stoga, ionizacijska energija opada. Broj unutrašnjih elektrona znači više skrivanja. Međutim, u slučaju zlata, Ionizacijska Energija je veća od srebra, čak i ako je veličina zlata veća od srebra. To je posljedica slabe skrivanja koju nude unutrašnji d i f orbitali u slučaju zlata.
Nuklearni Naboj: Što je nuklearni naboj veći, teže je ionizirati atom zbog veće sile privlačenja između jezgra i elektrona.
Elektronska Konfiguracija: Što je stabilnija elektronska konfiguracija atoma, teže je izvući elektron, stoga veća Ionizacijska Energija.
Izvor: Electrical4u
Izjava: Poštujte original, dobre članke vredne su deljenja, ukoliko postoji kršenje autorskih prava molimo kontaktirajte za brisanje.
