אנרגית היינון מתייחסת לכמות המינימום של אנרגיה, בדרך כלל ביחידות של kilojoules לכל שומה (kJ / mol), אשר נדרש כדי לייצר את שחרורו של אלקטרון הנמצא באטום השלב גז כי הוא במצבו בסיסי.
המצב הגזי מתייחס למצב בו הוא נקי מההשפעה שאטומים אחרים יכולים להפעיל על עצמם, כמו גם לכל אינטראקציה בין-מולקולרית. עוצמת אנרגיית היינון היא פרמטר לתיאור הכוח איתו האלקטרון נקשר לאטום שהוא חלק ממנו.
אנרגיית יינון ראשונה
במילים אחרות, ככל שכמות האנרגיה המיוננת הנדרשת גדולה יותר, כך יהיה קשה יותר לנתק את האלקטרון המדובר.
פוטנציאל יינון
פוטנציאל היינון של אטום או מולקולה מוגדר ככמות האנרגיה המינימלית שיש להפעיל על מנת לגרום לניתוק האלקטרון מהקליפה החיצונית ביותר של האטום במצבו הקרקעי ובמטען ניטרלי; כלומר, אנרגיית היינון.
יש לציין כי כאשר מדברים על פוטנציאל יינון, משתמשים במונח שנפלה בשימוש. הסיבה לכך היא שקודם לכן קביעת נכס זה התבססה על שימוש בפוטנציאל אלקטרוסטטי למדגם העניין.
בשימוש בפוטנציאל האלקטרוסטטי הזה התרחשו שני דברים: היינון של המינים הכימיים והאצת תהליך השלכת האלקטרון שרצוי להסיר.
לכן כאשר מתחילים להשתמש בטכניקות ספקטרוסקופיות לצורך קביעתו, המונח "פוטנציאל יינון" הוחלף על ידי "אנרגיית יינון."
כמו כן, ידוע כי התכונות הכימיות של האטומים נקבעות על ידי תצורת האלקטרונים הקיימים ברמת האנרגיה החיצונית ביותר באטומים אלה. אז, אנרגיית היינון של מינים אלה קשורה ישירות ליציבות האלקטרונים הערכיים שלהם.
שיטות לקביעת אנרגיית יינון
כאמור, השיטות לקביעת אנרגיית היינון ניתנות בעיקר על ידי תהליכי פוטו-פליטה, אשר מבוססים על קביעת האנרגיה הנפלטת על ידי אלקטרונים כתוצאה מיישום האפקט הפוטואלקטרי.
למרות שניתן לומר כי ספקטרוסקופיה אטומית היא השיטה המיידית ביותר לקביעת אנרגיית היינון של מדגם, קיימת גם ספקטרוסקופיה פוטו-אלקטרון, בה נמדדים האנרגיות איתן האלקטרונים קשורים לאטומים.
במובן זה, ספקטרוסקופיה פוטו-אלקטרונית אולטרה-סגולה - המכונה גם UPS בשם ראשי תיבות שלה באנגלית - היא טכניקה המשתמשת בעירור של אטומים או מולקולות באמצעות יישום של קרינה אולטרה-סגולה.
זה נעשה על מנת לנתח את המעברים האנרגטיים של האלקטרונים החיצוניים ביותר במין הכימי שנחקר ואת מאפייני הקשרים שהם יוצרים.
ידועים גם ספקטרוסקופיה פוטו-אלקטרית רנטגן וקרינה אולטרה סגולה קיצונית, המשתמשים באותה עיקרון שתואר בעבר עם הבדלים בסוג הקרינה המוטלת על הדגימה, המהירות בה גורשים האלקטרונים והרזולוציה. הושג.
אנרגיית יינון ראשונה
במקרה של אטומים שיש להם יותר מאלקטרון אחד ברמתם החיצונית ביותר - זהו מה שמכונה האטומים הפולי-אלקטרוניים - הערך של האנרגיה הדרושה להסרת האלקטרון הראשון מהאטום שנמצא במצבו הקרקעי ניתן על ידי המשוואה הבאה:
אנרגיה + A (g) → A + (g) + e -
"A" מסמל אטום של כל יסוד והאלקטרון המנותק מיוצג כ- "e - ". כך מתקבלת אנרגיית היינון הראשונה, המכונה "I 1 ".
כפי שניתן לראות, תגובה אנדותרמית מתרחשת, מכיוון שמספקת אנרגיה לאטום לקבלת אלקטרון שנוסף לקטיון של אותו יסוד.
כמו כן, ערך אנרגיית היינון הראשונה של היסודות שנמצאים באותה תקופה עולה באופן יחסי לעלייה במספר האטומי שלהם.
המשמעות היא שהיא יורדת מימין לשמאל בתקופה, ומלמעלה למטה באותה קבוצה של הטבלה המחזורית.
במובן זה, לגזים האצילים יש גודל גדול באנרגיות היינון שלהם, בעוד שליסודות השייכים למתכות האדמה והאלקליות יש ערכים נמוכים של אנרגיה זו.
אנרגיית יינון שנייה
באותו אופן, על ידי הוצאת אלקטרון שני מאותו אטום, מתקבלת אנרגיית היינון השנייה, המסומלת כ- "I 2 ".
אנרגיה + A + (g) → A 2+ (g) + e -
אותה תוכנית נוקטת ביחס לאנרגיות היינון האחרות כאשר מתחילים את האלקטרונים הבאים, בידיעה שלאחריה ניתוק האלקטרון מאטום במצב האדמה שלו, ההשפעה הדוחה שקיימת בין האלקטרונים הנותרים פוחתת.
מכיוון שהרכוש שנקרא "מטען גרעיני" נשאר קבוע, נדרשת כמות גדולה יותר של אנרגיה בכדי לקרוע אלקטרון אחר מהמין היוני שיש לו המטען החיובי. אז אנרגיות היינון גדלות, כפי שנראה להלן:
I 1 <I 2 <I 3 <… <I n
לבסוף, בנוסף להשפעה של המטען הגרעיני, אנרגיות היינון מושפעות מהתצורה האלקטרונית (מספר האלקטרונים במעטפת הערכיות, סוג המסלול הכבוש וכו ') ומהמטען הגרעיני האפקטיבי של האלקטרון שיש לשפוך.
בשל תופעה זו, לרוב המולקולות בעלות אופי אורגני יש ערכי אנרגיה יינון גבוהים.
הפניות
- צ'אנג, ר '(2007). כימיה, מהדורה תשיעית. מקסיקו: מקגרו-היל.
- ויקיפדיה. (sf). אנרגיה יינון. התאושש מ- en.wikipedia.org
- היפרפיזיקה. (sf). אנרגיות יינון. נשלח מ- hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
- Field, FH, and Franklin, JL (2013). תופעות משפיעות על אלקטרונים: ותכונותיהם של יונים גזים. התאושש מ- books.google.co.ve
- קארי, FA (2012). כימיה אורגנית מתקדמת: חלק א: מבנה ומנגנונים. הושג מ- books.google.co.ve