- Tiềm năng ion hóa
- Phương pháp xác định năng lượng ion hóa
- Năng lượng ion hóa đầu tiên
- Năng lượng ion hóa thứ hai
- Người giới thiệu
Các năng lượng ion hóa đề cập đến số tiền tối thiểu năng lượng, thường được biểu diễn theo đơn vị calo mỗi nốt ruồi (kJ / mol), được yêu cầu để tạo ra sự ra đời của một electron nằm trong một nguyên tử trong các giai đoạn khí đó là trong trạng thái của nó cơ bản.
Trạng thái khí đề cập đến trạng thái mà nó không bị ảnh hưởng bởi các nguyên tử khác có thể tác động lên chúng, cũng như bất kỳ tương tác giữa các phân tử nào. Độ lớn của năng lượng ion hóa là một tham số để mô tả lực mà electron liên kết với nguyên tử mà nó là một phần.
Năng lượng ion hóa đầu tiên
Nói cách khác, lượng năng lượng ion hóa yêu cầu càng lớn thì càng khó tách electron.
Tiềm năng ion hóa
Thế ion hóa của một nguyên tử hoặc phân tử được định nghĩa là mức năng lượng tối thiểu phải tác dụng để gây ra sự tách ra của một electron từ lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử ở trạng thái cơ bản và mang điện tích trung hòa; đó là, năng lượng ion hóa.
Cần lưu ý rằng khi nói về tiềm năng ion hóa, một thuật ngữ không được sử dụng đang được sử dụng. Điều này là do trước đây việc xác định tính chất này dựa trên việc sử dụng điện thế tĩnh điện đối với mẫu quan tâm.
Bằng cách sử dụng thế năng tĩnh điện này, hai điều đã xảy ra: sự ion hóa của các chất hóa học và sự gia tốc của quá trình tách electron mà nó muốn loại bỏ.
Vì vậy, khi bắt đầu sử dụng các kỹ thuật quang phổ để xác định nó, thuật ngữ "thế ion hóa" đã được thay thế bằng "năng lượng ion hóa".
Tương tự như vậy, người ta biết rằng các tính chất hóa học của nguyên tử được xác định bởi cấu hình của các electron có ở mức năng lượng ngoài cùng trong các nguyên tử này. Vì vậy, năng lượng ion hóa của các loài này liên quan trực tiếp đến sự ổn định của các electron hóa trị của chúng.
Phương pháp xác định năng lượng ion hóa
Như đã đề cập trước đây, các phương pháp xác định năng lượng ion hóa chủ yếu được đưa ra bởi quá trình quang điện tử, dựa trên việc xác định năng lượng do các electron phát ra do ứng dụng của hiệu ứng quang điện.
Mặc dù có thể nói rằng quang phổ nguyên tử là phương pháp tức thời nhất để xác định năng lượng ion hóa của một mẫu, nhưng cũng có quang phổ quang điện tử, trong đó năng lượng mà các điện tử liên kết với nguyên tử được đo.
Theo nghĩa này, quang phổ quang điện tử cực tím - còn được gọi là UPS viết tắt trong tiếng Anh - là một kỹ thuật sử dụng sự kích thích của các nguyên tử hoặc phân tử thông qua ứng dụng của bức xạ tử ngoại.
Điều này được thực hiện để phân tích sự chuyển đổi năng lượng của các electron lớp ngoài cùng trong các loại hóa chất được nghiên cứu và đặc điểm của các liên kết mà chúng hình thành.
Quang phổ quang điện tử tia X và bức xạ cực tím cũng được biết đến, sử dụng nguyên tắc tương tự được mô tả trước đó với sự khác biệt về loại bức xạ tác động vào mẫu, tốc độ mà các điện tử bị đẩy ra ngoài và độ phân giải thu được.
Năng lượng ion hóa đầu tiên
Trong trường hợp các nguyên tử có nhiều hơn một điện tử ở mức ngoài cùng của chúng - nghĩa là, cái gọi là nguyên tử đa điện tử - giá trị của năng lượng cần thiết để loại bỏ điện tử đầu tiên khỏi nguyên tử ở trạng thái cơ bản của nó được cho bởi phương trình sau:
Năng lượng + A (g) → A + (g) + e -
"A" tượng trưng cho một nguyên tử của bất kỳ nguyên tố nào và electron tách ra được biểu thị là "e - ". Do đó năng lượng ion hóa đầu tiên thu được, được gọi là "I 1 ".
Như có thể thấy, một phản ứng thu nhiệt đang diễn ra, vì năng lượng đang được cung cấp cho nguyên tử để có được một điện tử thêm vào cation của nguyên tố đó.
Tương tự như vậy, giá trị của năng lượng ion hóa thứ nhất của các nguyên tố có trong cùng chu kỳ tăng tỷ lệ thuận với sự tăng số hiệu nguyên tử của chúng.
Điều này có nghĩa là nó giảm từ phải sang trái trong một chu kỳ và từ trên xuống dưới trong cùng một nhóm của bảng tuần hoàn.
Theo nghĩa này, các khí quý có cường độ ion hóa cao, trong khi các nguyên tố thuộc kim loại kiềm và kiềm thổ có giá trị năng lượng này thấp.
Năng lượng ion hóa thứ hai
Theo cách tương tự, bằng cách loại bỏ một điện tử thứ hai khỏi cùng một nguyên tử, năng lượng ion hóa thứ hai thu được, được ký hiệu là "I 2 ".
Năng lượng + A + (g) → A 2+ (g) + e -
Theo sơ đồ tương tự đối với các năng lượng ion hóa khác khi bắt đầu các electron sau đây, biết rằng, sau khi electron tách ra khỏi nguyên tử ở trạng thái cơ bản, hiệu ứng đẩy tồn tại giữa các electron còn lại giảm.
Vì tính chất được gọi là "điện tích hạt nhân" không đổi, cần một lượng năng lượng lớn hơn để phá vỡ một electron khác của loại ion mang điện tích dương. Vì vậy, năng lượng ion hóa tăng lên, như được thấy dưới đây:
I 1 <I 2 <I 3 <… <I n
Cuối cùng, ngoài ảnh hưởng của điện tích hạt nhân, năng lượng ion hóa còn bị ảnh hưởng bởi cấu hình điện tử (số electron ở vỏ hóa trị, loại obitan bị chiếm giữ, v.v.) và điện tích hạt nhân hiệu dụng của electron bị loại bỏ.
Do hiện tượng này, hầu hết các phân tử có bản chất hữu cơ đều có giá trị năng lượng ion hóa cao.
Người giới thiệu
- Chang, R. (2007). Hóa học, ấn bản lần thứ chín. Mexico: McGraw-Hill.
- Wikipedia. (sf). Năng lượng ion hóa. Khôi phục từ en.wikipedia.org
- Tăng phản vệ. (sf). Năng lượng ion hóa. Lấy từ hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
- Field, FH và Franklin, JL (2013). Hiện tượng tác động điện tử: Và các thuộc tính của các ion thể khí. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
- Carey, FA (2012). Hóa học hữu cơ nâng cao: Phần A: Cấu trúc và Cơ chế. Lấy từ books.google.co.ve