Ano ang Ionization Energy?

Electrical4u

Larangan: Pangunahing Elektrikal

China

Ang kakayahan ng isang elemento na ibigay ang kanyang pinakamalapit na elektron upang mabuo ang mga positibong ion ay ipinakikita sa halaga ng enerhiya na ibinibigay sa kanyang atomo na sapat upang alisin ang mga elektron mula sa kanila. Ang enerhiyang ito ay kilala bilang Ionisation Energy. Sa madaling salita, ang Ionisation Energy ay ang enerhiyang ibinibigay sa isang nakahiwalay na atomo o molekula upang i-knockout ang kanyang pinakamalapit na naka-bind na valence shell electron upang mabuo ang isang positibong ion. Ang unit nito ay electron-volt eV o kJ/mol at ito ay sinusukat sa isang electric discharge tube kung saan ang isang mabilis na naglilipad na elektron ay sumasalubong sa isang gaseous element upang alisin ang isa sa kanyang elektron. Ang mas mababang Ionisation Energy (IE), mas mahusay ang kakayahan upang mabuo ang mga cations.

lonization energy.1.png

Ito ay maaaring ipaliwanag gamit ang Bohr model of an atom, kung saan ito ay isang hydrogen-like atom kung saan ang elektron ay umikot sa paligid ng positibong charge na nucleus dahil sa columbic force of attraction at ang elektron ay maaari lamang magkaroon ng fixed o quantized energy levels. Ang enerhiya ng Bohr model electron ay quantized at ibinibigay sa ibaba :
Kung saan, Z ay ang atomic number at n ay ang principal quantum number kung saan n ay isang integer. Para sa hydrogen atom, ang Ionisation energy ay 13.6eV.

Ang Ionisation Energy (eV) ay ang enerhiyang kinakailangan upang ilipat ang elektron mula n = 1 (ground state o pinakastable na estado) hanggang infinity. Kaya, sa pagkuha ng 0 (eV) reference sa infinity, ang Ionisation Energy ay maaaring isulat bilang :Ang konsepto ng Ionisation Energy ay sumusuporta sa ebidensya ng Bohr model of atom na ang elektron ay maaaring umikot sa paligid ng nucleus sa fixed o discrete energy levels o shells na kinakatawan ng principal quantum number ‘n’. Habang ang unang elektron ay lumayo mula sa paligid ng positibong nucleus, kailangan ng mas malaking enerhiya upang alisin ang susunod na loosely bound electron dahil sa pagsasama ng electrostatic force of attraction, i.e., ang ikalawang Ionisation Energy ay mas malaki kaysa sa unang isa.

Halimbawa, ang unang ionization energy ng Sodium (Na) ay ibinibigay bilang :
At ang kanyang pangalawang Ionisation Energy ay

Kaya, IE2 > IE1 (eV). Ito rin ang totoo kung may K bilang bilang ng ionizations, kaya IE1 < IE2 < IE3……….< IEk

Ang mga metal ay may mababang Ionisation Energy. Ang mababang Ionisation Energy ay nangangahulugan ng mas mahusay na conductivity ng elemento. Halimbawa, ang conductivity ng Silver (Ag, atomic number Z = 47) ay 6.30 × 107 s/m at ang kanyang Ionisation Energy ay 7.575 eV at para sa Copper (Cu, Z = 29) ay 5.76 × 107 s/m at ang kanyang Ionisation Energy ay 7.726 eV. Sa conductors, ang mababang Ionisation Energy ay nagdudulot ng paggalaw ng mga elektron sa buong positively charged lattice, na bumubuo ng isang electron cloud.

Mga Factor na Nakakaapekto sa Ionisation Energy

Sa periodic table, ang pangkalahatang trend ay ang Ionisation Energy ay tumataas mula kaliwa papuntang kanan at bumababa mula itaas pababa. Kaya ang mga factor na nakakaapekto sa ionization energy ay maaaring buuin sa ibaba:

Laki ng Atom: Ang Ionisation Energy ay bumababa kasabay ng laki ng atom dahil habang ang atomic radius ay tumataas, ang columbic force of attraction sa pagitan ng nucleus at outermost electron ay bumababa at vice-versa.
Shielding Effect: Ang presensiya ng inner shell electrons ay shield o binabawasan ang columbic force of attraction sa pagitan ng nucleus at valence shell electrons. Kaya ang ionization energy ay bumababa. Ang bilang ng inner electrons ay nangangahulugan ng mas maraming shielding. Gayunpaman, sa kaso ng gold, ang Ionisation Energy ay mas mataas kaysa sa silver kahit na mas malaki ang laki ng gold. Ito ay dahil sa mahinang shielding na ibinibigay ng inner d at f orbitals sa kaso ng gold.
Nuclear Charge: Ang mas mataas na nuclear charge, mas mahirap itong ionize ang atomo dahil sa mas malakas na attraction force sa pagitan ng nucleus at electrons.
Electronic Configuration: Ang mas stable na electronic configuration ng atomo, mas mahirap itong alamin ang isang elektron kaya mas mataas ang Ionisation Energy.