Energija ionizacije atoma

Energija ionizacije je glavna značilnost atoma. Določa naravo in moč kemične vezi, ki lahko tvorijo atom. Znižanje lastnosti snovi (enostavno) je odvisno tudi od te lastnosti.

Pojem "ionizacijo energije" se včasih nadomesti z izrazom "prvi ionizacijski potencial» (I1), kar pomeni, da je zelo malo energije, ki je potrebna, da se zagotovi, da se elektron odstrani iz prostega atoma, ko je v takem stanju energije, ki se imenuje manjši.

Zlasti za atom vodika je tudi energija, ki je potrebna za odklop elektronov iz protonov. Za atome z več elektroni je koncept drugega, tretjega, itd. ionizacijski potenciali.

Energija ionizacije atom vodika - je vsota katere ena je energija elektronov in druga - potencialna energija sistem.

V kemiji je energija atoma vodika označena s simbolom "Ea", vsota potencialne energije sistema in energije elektrona pa lahko izrazimo s formulo: Ea = E + T = -Z.e / 2.R.

Ta izraz kaže, da je stabilnost sistema neposredno povezana s polnjenjem jedra in razdaljo med njim in elektronom. Manjša je ta razdalja, močnejši je naboj jedra, močnejši so privlačni, stabilnejši in stabilnejši sistem, več energije je treba porabiti za prekinitev te povezave.

Očitno je, glede na količino energije, porabljene za prekinitev povezave, mogoče primerjati stabilnost sistemov: več energije, stabilnejši sistem.

Energija ionizacije atoma - (sila, ki je potrebna za lomljenje vezi v atomu vodika) je bila izračunana eksperimentalno. Danes je njegova vrednost točno znana: 13.6 eV (elektronski volti). Kasneje so znanstveniki tudi s pomočjo več poskusov izračunali energijo, potrebno za uničenje atoma-elektronske vezi v sistemih, ki so sestavljeni iz enega samega elektronov in jedra z dvakratno napetostjo vodikovega atoma. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da je v tem primeru potrebno 54,4 eV.

Znani elektrostatični pravo predvideva, da mora ionizacijska energija za prekinitev vezi med polnjenji nasprotja (Z, E), pod pogojem, da se nahaja na razdalji R, pritrjen (določeno) z enačbo: T = Z.e / R.

Takšna energija je sorazmerna z velikostjo obremenitev in je zato obratno povezana z razdaljo. To je precej naravno: če je močnejša obtožba, močnejše sile, ki jih povezujejo, je močnejši napor, potreben za razbijanje vezi med njimi. Enako velja za razdaljo: manjša je, močnejša je ionizacijska energija, bolj bo potrebno vilice uporabiti za prekinitev povezave.

Ta obrazložitev pojasnjuje, zakaj je sistem atomov z močnim jedrskim nabojom bolj stabilen in potrebuje več energije za odklop elektronov.

Vprašanje se takoj pojavi: "Če jedrska dajatev le dvakrat močnejša, zakaj je ionizacijska energija, ki je potrebna za odvajanje elektronov, ne povečana za dva, ampak za štirikrat? Zakaj je to dvakrat toliko, kolikšno je naboj na kvadratku (54,4 / 13,6 = 4)? ".

To protislovje je preprosto pojasnjeno. Če sta polnjenja Z in e v sistemu razmeroma v medsebojnem stanju nepremostnosti, potem je energija (T) sorazmerna z nabojem Z in sorazmerno povečana.

Toda v sistemu, kjer je elektron s polnjenjem, s tem, da se jedra vrti z napetostjo Z in Z ojača, se radij vrtenja R sorazmerno zmanjša: elektron privlači jedro z večjo silo.

Zaključek je očiten. Energiji ionizacije deluje naboje jedra, razdalja (v radiju) od jedra do najvišje točke gostote polnjenja zunanjega elektronov, odbojna sila med zunanjimi elektroni in merilo prodorne sposobnosti elektronov.