Енергија јонизације је важан концепт и у хемији и у физици, али је изазов за разумевање. Значење се дотиче неких детаља о структури атома, а посебно колико су електрони чврсто повезани са централним језгром у различитим елементима. Укратко, јонизациона енергија мери колико је енергије потребно за уклањање електрона из атома и претварање у јон, који је атом са нето наелектрисањем.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Јонизациона енергија мери количину енергије која је потребна за уклањање електрона из његове орбите око атома. Енергија потребна за уклањање најслабије везаног електрона је прва енергија јонизације. Енергија потребна за уклањање следећег најслабије везаног електрона је друга енергија јонизације и тако даље.
Генерално, енергија јонизације се повећава док се крећете по периодном систему с лева на десно или одоздо према горе. Међутим, специфичне енергије могу се разликовати, па бисте требали потражити енергију јонизације за било који одређени елемент.
Шта је енергија јонизације?
Електрони заузимају специфичне „орбитале“ око централног језгра у било ком атому. О њима можете размишљати као о орбитама на начин сличан ономе како планете круже око Сунца. У атому негативно наелектрисани електрони привлаче позитивно наелектрисане протоне. Ова атракција држи атом на окупу.
Нешто мора да превазиђе енергију привлачења да би уклонио електрон из своје орбите. Енергија јонизације је израз за количину енергије која је потребна да се електрон потпуно уклони из атома и његова привлачност за протоне у језгру. Технички, постоји много различитих енергија јонизације за елементе теже од водоника. Енергија потребна за уклањање најслабије привлаченог електрона је прва енергија јонизације. Енергија потребна за уклањање следећег најслабије привученог електрона је друга енергија јонизације и тако даље.
Енергије јонизације се мере или у кЈ / мол (килоџул по молу) или еВ (електрон-волти), са први преферирају у хемији, а други преферирају када се баве појединачним атомима у стање.
Фактори који утичу на енергију јонизације
Енергија јонизације зависи од неколико различитих фактора. Генерално, када у језгру има више протона, енергија јонизације се повећава. То има смисла јер са више протона који привлаче електроне, енергија потребна за превазилажење привлачења постаје већа. Други фактор је да ли је љуска са најудаљенијим електронима у потпуности заузета електронима. Пуну љуску - на пример, љуску која садржи оба електрона у хелијуму - теже је уклонити електроне из делимично испуњене љуске, јер је распоред стабилнији. Ако постоји пуна љуска са једним електроном у спољној љусци, електрони у пуној љусци „штите“ електрон у спољашњу љуску од неке привлачне силе из језгра, и тако електрону у спољној љусци треба мање енергије уклонити.
Енергија јонизације и периодни систем
Периодни систем распоређује елементе повећавањем атомског броја, а његова структура је уско повезана са шкољкама и орбиталима које електрони заузимају. Ово пружа једноставан начин за предвиђање који елементи имају веће енергије јонизације од осталих елемената. Генерално, енергија јонизације се повећава док се крећете слева надесно по периодном систему, јер се повећава број протона у језгру. Енергија јонизације се такође повећава када се преместите са доњег на горњи ред табеле, јер елементи на доњим редовима имају више електрона који штите спољне електроне од централног наелектрисања у језгро. Постоје нека одступања од овог правила, па је најбољи начин за проналажење енергије јонизације атома потражити је у табели.
Крајњи производи јонизације: јони
Јон је атом који има нето наелектрисање јер је нарушена равнотежа између броја протона и електрона. Када се елемент јонизује, број електрона опада, па му остаје вишак протона и нето позитивно наелектрисање. Позитивно наелектрисани јони називају се катионима. Стона сол (натријум хлорид) је јонско једињење које укључује катјонску верзију атома натријума, коме је уклоњен електрон поступком који даје енергију јонизације. Иако их не ствара иста врста јонизације јер добијају додатни електрон, негативно наелектрисани јони називају се анионима.