이온화 에너지는 화학과 물리학에서 중요한 개념이지만 이해하기 어렵습니다. 그 의미는 원자 구조의 세부 사항 중 일부, 특히 전자가 서로 다른 요소의 중심 핵에 얼마나 강하게 결합되어 있는지에 관한 것입니다. 간단히 말해서, 이온화 에너지는 원자에서 전자를 제거하고이를 이온으로 바꾸는 데 필요한 에너지의 양을 측정합니다. 이는 순 전하를 가진 원자입니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
이온화 에너지는 원자 주위의 궤도에서 전자를 제거하는 데 필요한 에너지의 양을 측정합니다. 가장 약하게 결합 된 전자를 제거하는 데 필요한 에너지는 첫 번째 이온화 에너지입니다. 다음으로 가장 약하게 결합 된 전자를 제거하는 데 필요한 에너지는 두 번째 이온화 에너지입니다.
일반적으로 이온화 에너지는 주기율표를 왼쪽에서 오른쪽으로 또는 아래에서 위로 이동할 때 증가합니다. 그러나 특정 에너지는 다를 수 있으므로 특정 원소에 대한 이온화 에너지를 찾아야합니다.
이온화 에너지는 무엇입니까?
전자는 모든 원자의 중심 핵 주위에 특정 "궤도"를 차지합니다. 행성이 태양을 공전하는 것과 비슷한 방식으로 이것들을 궤도라고 생각할 수 있습니다. 원자에서 음으로 하전 된 전자는 양으로 하전 된 양성자에 끌립니다. 이 매력은 원자를 함께 유지합니다.
궤도에서 전자를 제거하려면 인력 에너지를 극복해야합니다. 이온화 에너지는 원자에서 전자를 완전히 제거하고 핵의 양성자에 대한 인력을 완전히 제거하는 데 필요한 에너지의 양을 나타내는 용어입니다. 기술적으로는 수소보다 무거운 원소에 대해 다양한 이온화 에너지가 있습니다. 가장 약하게 끌어 당기는 전자를 제거하는 데 필요한 에너지는 첫 번째 이온화 에너지입니다. 다음으로 가장 약하게 끌어 당기는 전자를 제거하는 데 필요한 에너지는 두 번째 이온화 에너지입니다.
이온화 에너지는 kJ / mol (몰당 킬로 줄) 또는 eV (전자 볼트)로 측정됩니다. 전자는 화학에서 선호하고 후자는 단일 원자를 다룰 때 선호합니다. 물리학.
이온화 에너지에 영향을 미치는 요인
이온화 에너지는 몇 가지 다른 요인에 따라 달라집니다. 일반적으로 핵에 양성자가 더 많으면 이온화 에너지가 증가합니다. 더 많은 양성자가 전자를 끌어 당길수록 끌어 당김을 극복하는 데 필요한 에너지가 더 커지기 때문에 이는 의미가 있습니다. 다른 요인은 가장 바깥쪽에있는 전자가있는 껍질이 전자로 완전히 채워져 있는지 여부입니다. 예를 들어, 헬륨에 두 전자를 모두 포함하는 쉘과 같은 전체 쉘은 레이아웃이 더 안정적이기 때문에 부분적으로 채워진 쉘보다 전자를 제거하기가 더 어렵습니다. 외부 쉘에 전자가 하나있는 전체 쉘이있는 경우 전체 쉘의 전자는 전자를 "보호"합니다. 외피는 핵의 일부 인력으로 인해 외부 껍질에있는 전자가 없애다.
이온화 에너지와 주기율표
주기율표는 원자 번호를 증가시켜 원소를 배열하며 그 구조는 전자가 차지하는 껍질과 궤도와 밀접한 관련이 있습니다. 이것은 어떤 원소가 다른 원소보다 더 높은 이온화 에너지를 갖는지 예측하는 쉬운 방법을 제공합니다. 일반적으로 이온화 에너지는 핵의 양성자 수가 증가하기 때문에 주기율표를 가로 질러 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 때 증가합니다. 이온화 에너지는 테이블의 맨 아래에서 맨 위 행으로 이동할 때도 증가합니다. 아래쪽 열의 요소에는 더 많은 전자가 있습니다. 핵. 그러나이 규칙에서 약간의 차이가 있으므로 원자의 이온화 에너지를 찾는 가장 좋은 방법은 표에서 찾아 보는 것입니다.
이온화의 최종 제품: 이온
이온은 양성자와 전자의 수 사이의 균형이 깨 졌기 때문에 순 전하를 가진 원자입니다. 원소가 이온화되면 전자의 수가 감소하므로 과도한 양성자와 순 양전하가 남게됩니다. 양전하를 띤 이온을 양이온이라고합니다. 식염 (염화나트륨)은 이온화 에너지를 전달하는 과정에 의해 전자가 제거 된 나트륨 원자의 양이온 버전을 포함하는 이온 화합물입니다. 여분의 전자를 얻기 때문에 동일한 유형의 이온화에 의해 생성되지는 않지만 음으로 하전 된 이온을 음이온이라고합니다.