이온화 에너지 : 잠재력, 결정 방법 - 물리적 인

이온화 에너지가 보통 킬로 몰당 (킬로 / 몰)의 원자에있는 전자의 방출 생성하기 위해 요구되는 단위로 표현되는 에너지의 최소량을 지칭 상태에 기상을 기본적인.

기체 상태는 분자간 상호 작용뿐만 아니라 다른 원자가 자신에게 가할 수있는 영향이없는 상태를 말합니다. 이온화 에너지의 크기는 전자가 일부인 원자에 결합하는 힘을 설명하는 매개 변수입니다.

첫 번째 이온화 에너지

즉, 필요한 이온화 에너지의 양이 많을수록 해당 전자를 분리하기가 더 어려워집니다.

이온화 잠재력

원자 또는 분자의 이온화 전위는 원자의 가장 바깥 쪽 껍질에서 원자가 중성 전하를 띠면서 분리되도록하기 위해 적용되어야하는 최소 에너지 양으로 정의됩니다. 즉, 이온화 에너지입니다.

이온화 전위에 대해 말할 때 사용되지 않는 용어가 사용된다는 점에 유의해야합니다. 이는 이전에이 특성의 결정이 관심있는 샘플에 대한 정전기 전위의 사용을 기반으로했기 때문입니다.

이 정전기 전위를 사용함으로써 두 가지 일이 일어났습니다. 화학 종의 이온화와 제거하고자하는 전자를 방출하는 과정의 가속화였습니다.

따라서 분광 기법을 사용하여 측정하기 시작할 때 "이온화 잠재력"이라는 용어는 "이온화 에너지"로 대체되었습니다.

마찬가지로, 원자의 화학적 특성은 이러한 원자의 가장 바깥 쪽 에너지 준위에 존재하는 전자의 구성에 의해 결정되는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 이러한 종의 이온화 에너지는 원자가 전자의 안정성과 직접 관련이 있습니다.

앞서 언급했듯이 이온화 에너지를 결정하는 방법은 주로 광전자 효과를 적용한 결과로 전자가 방출하는 에너지를 결정하는 광 방출 프로세스에 의해 제공됩니다.

원자 분광법은 시료의 이온화 에너지를 측정하는 가장 즉각적인 방법이라고 할 수 있지만 전자가 원자에 결합하는 에너지를 측정하는 광전자 분광법도 있습니다.

이러한 의미에서 자외선 광전자 분광법 (영문 약어로 UPS라고도 함)은 자외선을 적용하여 원자 또는 분자의 여기를 사용하는 기술입니다.

이것은 연구 된 화학 종에서 가장 바깥 쪽 전자의 에너지 전이와 이들이 형성하는 결합의 특성을 분석하기 위해 수행됩니다.

X 선 광전자 분광법과 극 자외선도 알려져 있으며, 이는 이전에 설명한 것과 동일한 원리를 사용하여 샘플에 충돌하는 방사선 유형, 전자가 방출되는 속도 및 해상도의 차이를 사용합니다. 획득.

가장 바깥 쪽 수준에 하나 이상의 전자를 가진 원자의 경우 (즉, 다 전자 원자라고 함) 기저 상태에있는 원자에서 첫 번째 전자를 제거하는 데 필요한 에너지 값은 다음과 같습니다. 다음 방정식 :

에너지 + A (g) → ⁺ (g) + E ^-

"A"는 임의의 원소의 원자를 상징하고 분리 된 전자는 다음과 같이 표현되는 "전자 ^- ". 따라서 "I ₁ " 로 지칭되는 제 1 이온화 에너지가 획득된다 .

알 수 있듯이, 에너지가 원자에 공급되어 해당 원소의 양이온에 추가 된 전자를 얻기 때문에 흡열 반응이 일어나고 있습니다.

마찬가지로 같은 기간에 존재하는 원소의 첫 번째 이온화 에너지 값은 원자 번호의 증가에 비례하여 증가합니다.

즉, 주기율표의 동일한 그룹에서 오른쪽에서 왼쪽으로, 위에서 아래로 감소합니다.

이러한 의미에서 귀금속은 이온화 에너지가 큰 반면 알칼리 및 알칼리 토금속에 속하는 원소는이 에너지 값이 낮습니다.

같은 방식으로 동일한 원자에서 두 번째 전자를 제거함으로써 "I ₂ " 로 상징되는 두 번째 이온화 에너지가 얻어진다 .

에너지 + A ⁺ (g) → ^{2 +} (g) + E ^-

다음 전자를 시작할 때 다른 이온화 에너지에 대해서도 동일한 방식을 따르며, 그 뒤에 기저 상태의 원자에서 전자가 분리되면 나머지 전자 사이에 존재하는 반발 효과가 감소합니다.

"핵 전하"라는 특성이 일정하게 유지되기 때문에 양전하를 가진 이온 종의 다른 전자를 떼어 내기 위해서는 더 많은 양의 에너지가 필요합니다. 따라서 아래와 같이 이온화 에너지가 증가합니다.

I ₁ <I ₂ <I ₃ <… <I _n

마지막으로, 핵 전하의 영향 외에도 이온화 에너지는 전자 구성 (가가 쉘의 전자 수, 점유 궤도 유형 등) 및 방출되는 전자의 유효 핵 전하의 영향을받습니다.

이 현상으로 인해 유기물 분자의 대부분은 이온화 에너지 값이 높습니다.

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