რას იზომება იონიზაციის ენერგია?

იონიზაციის ენერგია მნიშვნელოვანი ცნებაა როგორც ქიმიაში, ასევე ფიზიკაში, მაგრამ ამის გაგება რთულია. მნიშვნელობა ეხება ატომების სტრუქტურის ზოგიერთ დეტალს და, განსაკუთრებით, რამდენად მკაცრად უკავშირდება ელექტრონები სხვადასხვა ელემენტებში ცენტრალურ ბირთვს. მოკლედ, იონიზაციის ენერგია ზომავს რამდენი ენერგია საჭიროა ატომიდან ელექტრონის ამოსაღებად და იონად გადასაქცევად, რომელიც არის სუფთა მუხტის მქონე ატომი.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

იონიზაციის ენერგია ზომავს ენერგიის რაოდენობას, რომელიც საჭიროა ატომის გარშემო ორბინიდან ელექტრონის ამოსაღებად. ენერგია, რომელიც საჭიროა ყველაზე სუსტად შეკრული ელექტრონის ამოსაღებად, არის პირველი იონიზაციის ენერგია. ენერგია, რომელიც საჭიროა შემდეგი ყველაზე სუსტად შეკრული ელექტრონის მოსაშორებლად არის მეორე იონიზაციის ენერგია და ა.შ.

ზოგადად, იონიზაციის ენერგია იზრდება პერიოდული სისტემის გასწვრივ მარცხნიდან მარჯვნივ ან ქვემოდან ზემოთ. ამასთან, სპეციფიკური ენერგია შეიძლება განსხვავდებოდეს, ამიტომ უნდა ეძებოთ მაიონიზაციის ენერგია ნებისმიერი კონკრეტული ელემენტისთვის.

ელექტრონები იკავებენ სპეციფიკურ "ორბიტალებს" ნებისმიერი ატომის ცენტრალური ბირთვის გარშემო. ამაზე შეგიძლიათ იფიქროთ ორბიტებზე, ისევე როგორც პლანეტები მზის გარშემო ბრუნავენ. ატომში, უარყოფითად დამუხტულ ელექტრონებს იზიდავს პოზიტიურად დამუხტული პროტონები. ეს მიზიდულობა ატომს ერთად ინახავს.

რაღაც უნდა გადალახოს მიზიდულობის ენერგია, რომ ელექტრონი ამოიღოს ორბიტალიდან. იონიზაციის ენერგია არის ენერგიის ოდენობა, რომელიც სჭირდება ელექტრონს ატომიდან მთლიანად ამოსაღებად და ბირთვში პროტონებისკენ მიზიდვისთვის. ტექნიკურად, წყალბადზე უფრო მძიმე ელემენტებისათვის არსებობს მრავალი განსხვავებული იონიზაციის ენერგია. ენერგია, რომელიც საჭიროა ყველაზე სუსტად მოზიდული ელექტრონის ამოსაღებად არის პირველი იონიზაციის ენერგია. ენერგია, რომელიც საჭიროა შემდეგი ყველაზე სუსტად მოზიდული ელექტრონის ამოსაღებად, მეორე იონიზაციის ენერგიაა და ა.შ.

იონიზაციის ენერგიები იზომება კჯ / მოლში (კილოჯოლები / მოლზე) ან ევ (ელექტრონულ-ვოლტი), პირველი უპირატესობას ანიჭებს ქიმიას, ხოლო მეორე უპირატესობას ანიჭებს ცალკეულ ატომებთან ურთიერთობას ფიზიკა

იონიზაციის ენერგია დამოკიდებულია რამდენიმე სხვადასხვა ფაქტორზე. ზოგადად, როდესაც ბირთვში მეტი პროტონია, მაიონიზაციის ენერგია იზრდება. ამას აქვს აზრი, რადგან ელექტრონებს მეტი პროტონი იზიდავს, მიზიდულობის დასაძლევად ენერგია იზრდება. სხვა ფაქტორია ის, არის თუ არა გარეთა უკიდურესი ელექტრონების მქონე გარსი მთლიანად ელექტრონებით. სრული გარსი - მაგალითად, გარსი, რომელიც შეიცავს ორივე ელექტრონს ჰელიუმში - ელექტრონების ამოღება უფრო რთულია, ვიდრე ნაწილობრივ შევსებული გარსი, რადგან განლაგება უფრო სტაბილურია. თუ გარე გარსში არის ერთი სრული ელექტრონული გარსი, ელექტრონები სრულ გარსში "ფარავს" ელექტრონს გარე ჭურვი ბირთვიდან ზოგიერთი მიმზიდველი ძალისგან და ამიტომ ელექტრონს გარე გარსში ნაკლები ენერგია სჭირდება ამოღება

პერიოდული ცხრილი აწყობს ელემენტებს ატომური რიცხვის გაზრდით და მის სტრუქტურას მჭიდრო კავშირი აქვს ჭურვთან და ორბიტალების ელექტრონებთან. ეს იძლევა მარტივ გზას იმის პროგნოზირებისათვის, თუ რომელ ელემენტებს აქვთ იონიზაციის ენერგია უფრო მაღალი ვიდრე სხვა ელემენტებს. ზოგადად, იონიზაციის ენერგია იზრდება პერიოდული სისტემის გასწვრივ მარცხნიდან მარჯვნივ გადაადგილებისას, რადგან ბირთვში იზრდება პროტონის რაოდენობა. მაიონიზაციის ენერგია ასევე იზრდება, როდესაც მაგიდის ქვედადან ზედა რიგში გადადიხართ, რადგან ქვედა რიგების ელემენტებს უფრო მეტი ელექტრონი აქვთ, რომლებიც გარე ელექტრონებს იცავს ცენტრალური მუხტისგან ბირთვი. ამ წესიდან გარკვეული ცვლილებები არსებობს, ამიტომ ატომის იონიზაციის ენერგიის მოსაძებნად საუკეთესო გზაა მისი ცხრილში ძებნა.

იონი არის ატომი, რომელსაც აქვს წმინდა მუხტი, რადგან დაირღვა ბალანსი პროტონებისა და ელექტრონების რაოდენობას შორის. როდესაც ელემენტი იონიზდება, ელექტრონების რაოდენობა მცირდება, ამიტომ მას რჩება პროტონების ჭარბი და წმინდა დადებითი მუხტი. დადებითად დამუხტულ იონებს კატიონებს უწოდებენ. სუფრის მარილი (ნატრიუმის ქლორიდი) არის იონური ნაერთი, რომელიც მოიცავს ნატრიუმის ატომის კატიონის ვერსიას, რომელსაც ელექტრონი ამოიღეს პროცესით, რომელიც ანიჭებს იონიზაციის ენერგიას. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი არ იქმნება იგივე ტიპის იონიზაციის შედეგად, რადგან ისინი მიიღებენ დამატებით ელექტრონს, უარყოფითად დამუხტულ იონებს ანიონებს უწოდებენ.