आयनीकरण ऊर्जा क्या मापती है?

रसायन विज्ञान और भौतिकी दोनों में आयनीकरण ऊर्जा एक महत्वपूर्ण अवधारणा है, लेकिन इसे समझना चुनौतीपूर्ण है। अर्थ परमाणुओं की संरचना के कुछ विवरणों को छूता है और विशेष रूप से विभिन्न तत्वों में केंद्रीय नाभिक से इलेक्ट्रॉन कितनी मजबूती से बंधे होते हैं। संक्षेप में, आयनीकरण ऊर्जा मापती है कि परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को निकालने और उसे आयन में बदलने के लिए कितनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो कि एक शुद्ध आवेश वाला परमाणु है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

आयनीकरण ऊर्जा एक परमाणु के चारों ओर अपनी कक्षा से एक इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा को मापती है। सबसे कमजोर रूप से बंधे हुए इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा पहली आयनीकरण ऊर्जा है। अगले सबसे कमजोर रूप से बंधे हुए इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा दूसरी आयनीकरण ऊर्जा है और इसी तरह।

सामान्य तौर पर, जब आप आवर्त सारणी में बाएं से दाएं या नीचे से ऊपर की ओर बढ़ते हैं तो आयनीकरण ऊर्जा बढ़ जाती है। हालाँकि, विशिष्ट ऊर्जाएँ भिन्न हो सकती हैं, इसलिए आपको किसी विशिष्ट तत्व के लिए आयनीकरण ऊर्जा को देखना चाहिए।

इलेक्ट्रॉन किसी भी परमाणु में केंद्रीय नाभिक के चारों ओर विशिष्ट "कक्षकों" पर कब्जा कर लेते हैं। आप इनके बारे में एक तरह से कक्षाओं के रूप में सोच सकते हैं जैसे ग्रह सूर्य की परिक्रमा कैसे करते हैं। एक परमाणु में, ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन धनात्मक आवेशित प्रोटॉन की ओर आकर्षित होते हैं। यह आकर्षण परमाणु को एक साथ रखता है।

किसी इलेक्ट्रॉन को उसकी कक्षा से निकालने के लिए आकर्षण ऊर्जा को दूर करना पड़ता है। आयनीकरण ऊर्जा परमाणु से इलेक्ट्रॉन को पूरी तरह से हटाने और नाभिक में प्रोटॉन के लिए इसके आकर्षण को ऊर्जा की मात्रा के लिए शब्द है। तकनीकी रूप से, हाइड्रोजन से भारी तत्वों के लिए कई अलग-अलग आयनीकरण ऊर्जाएं हैं। सबसे कमजोर रूप से आकर्षित इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा पहली आयनीकरण ऊर्जा है। अगले सबसे कमजोर रूप से आकर्षित इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा दूसरी आयनीकरण ऊर्जा है और इसी तरह।

आयनन ऊर्जा को या तो kJ/mol (किलोजूल प्रति मोल) या eV (इलेक्ट्रॉन-वोल्ट) में मापा जाता है। पूर्व को रसायन शास्त्र में पसंद किया जाता है, और बाद में एकल परमाणुओं के साथ व्यवहार करते समय पसंद किया जाता है भौतिक विज्ञान।

आयनीकरण ऊर्जा दो अलग-अलग कारकों पर निर्भर करती है। सामान्य तौर पर, जब नाभिक में अधिक प्रोटॉन होते हैं, तो आयनीकरण ऊर्जा बढ़ जाती है। यह समझ में आता है क्योंकि अधिक प्रोटॉन इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करते हैं, आकर्षण को दूर करने के लिए आवश्यक ऊर्जा बड़ी हो जाती है। दूसरा कारक यह है कि क्या सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉनों वाला कोश पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनों से भरा हुआ है। एक पूर्ण शेल - उदाहरण के लिए, शेल जिसमें हीलियम में दोनों इलेक्ट्रॉन होते हैं - आंशिक रूप से भरे हुए शेल की तुलना में इलेक्ट्रॉनों को निकालना कठिन होता है क्योंकि लेआउट अधिक स्थिर होता है। यदि एक बाहरी कोश में एक इलेक्ट्रॉन के साथ एक पूर्ण कोश है, तो पूर्ण शेल में इलेक्ट्रॉन "ढाल" में इलेक्ट्रॉन को "ढाल" देते हैं। नाभिक से कुछ आकर्षक बल से बाहरी आवरण, और इसलिए बाहरी कोश में इलेक्ट्रॉन कम ऊर्जा लेता है हटाना।

आवर्त सारणी तत्वों को परमाणु क्रमांक बढ़ाकर व्यवस्थित करती है, और इसकी संरचना का कोशों और कक्षकों के इलेक्ट्रॉनों के साथ घनिष्ठ संबंध होता है। यह भविष्यवाणी करने का एक आसान तरीका प्रदान करता है कि किन तत्वों में अन्य तत्वों की तुलना में अधिक आयनीकरण ऊर्जा होती है। सामान्य तौर पर, आवर्त सारणी में बाएं से दाएं जाने पर आयनन ऊर्जा बढ़ जाती है क्योंकि नाभिक में प्रोटॉन की संख्या बढ़ जाती है। जब आप तालिका के नीचे से ऊपर की पंक्ति में जाते हैं तो आयनन ऊर्जा भी बढ़ जाती है, क्योंकि निचली पंक्तियों के तत्वों में अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं जो बाहरी इलेक्ट्रॉनों को केंद्रीय आवेश से बचाते हैं केंद्रक हालांकि, इस नियम से कुछ विचलन हैं, इसलिए परमाणु की आयनीकरण ऊर्जा को खोजने का सबसे अच्छा तरीका इसे एक तालिका में देखना है।

आयन एक परमाणु है जिसमें शुद्ध आवेश होता है क्योंकि प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बीच संतुलन टूट गया है। जब कोई तत्व आयनित होता है, तो इलेक्ट्रॉनों की संख्या कम हो जाती है, इसलिए इसे प्रोटॉन की अधिकता और शुद्ध धनात्मक आवेश के साथ छोड़ दिया जाता है। धनावेशित आयनों को धनायन कहा जाता है। टेबल सॉल्ट (सोडियम क्लोराइड) एक आयनिक यौगिक है जिसमें सोडियम परमाणु का धनायन संस्करण शामिल होता है, जिसमें एक प्रक्रिया द्वारा एक इलेक्ट्रॉन को हटा दिया गया है जो आयनीकरण ऊर्जा प्रदान करता है। यद्यपि वे एक ही प्रकार के आयनीकरण द्वारा नहीं बनाए जाते हैं क्योंकि वे एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं, नकारात्मक रूप से आवेशित आयनों को आयन कहा जाता है।