طاقة التأين المحتملة وطرق تحديدها

ال طاقة التأين يشير إلى الحد الأدنى من الطاقة ، والتي يتم التعبير عنها عادة بوحدات الكيلوجول لكل مول (kJ / mol) ، والمطلوبة لإنتاج مفرزة من الإلكترون الموجود في ذرة غازية في حالتها الأرضية.

تشير الحالة الغازية إلى الحالة التي تكون خالية من التأثيرات التي يمكن أن تمارسها الذرات الأخرى على نفسها ، تمامًا كما يتم التخلص من أي تفاعل بين الجزيئات. حجم طاقة التأين هي معلمة لوصف القوة التي يرتبط بها الإلكترون بالذرة التي هو جزء منها.

بمعنى آخر ، كلما زادت كمية طاقة التأين المطلوبة ، كلما زاد تعقيد انفصال الإلكترون المعني.

مؤشر

• 1 إمكانات التأين
• 2 طرق لتحديد طاقة التأين
• 3 طاقة التأين الأولى
• 4 طاقة التأين الثانية
• 5 المراجع

إمكانات التأين

تُعرَّف إمكانات التأين لذرة أو جزيء على أنها الحد الأدنى من الطاقة التي يجب تطبيقها للتسبب في فصل إلكترون من الطبقة الخارجية للذرة في حالتها الأرضية وبشحنة محايدة ؛ وهذا هو ، طاقة التأين.

تجدر الإشارة إلى أنه عند الحديث عن احتمال التأين ، يتم استخدام المصطلح الذي وقع في مرحلة الإهمال. هذا لأنه في السابق كان تحديد هذه الخاصية يعتمد على استخدام الإلكتروستاتيكي المحتمل لعينة الاهتمام.

باستخدام هذه الإمكانات الإلكتروستاتيكية حدث شيئان: تأين الأنواع الكيميائية وتسريع عملية فصل الإلكترون الذي كان مطلوبًا إزالته.

لذلك عند البدء في استخدام التقنيات الطيفية لتحديدها ، تم استبدال مصطلح "طاقة التأين" بعبارة "طاقة التأين".

ومن المعروف أيضًا أن الخواص الكيميائية للذرات تتحدد بتكوين الإلكترونات الموجودة في أكثر مستويات الطاقة الخارجية في هذه الذرات. لذلك ، ترتبط طاقة التأين لهذه الأنواع ارتباطًا مباشرًا باستقرار إلكترونات التكافؤ الخاصة بها.

طرق لتحديد طاقة التأين

كما ذكرنا سابقًا ، يتم توفير طرق تحديد طاقة التأين بشكل أساسي عن طريق عمليات التصوير الضوئي ، والتي تستند إلى تحديد الطاقة المنبعثة من الإلكترونات كنتيجة لتطبيق التأثير الكهروضوئي.

على الرغم من أنه يمكن القول أن التحليل الطيفي الذري هو أكثر الطرق إلحاحًا لتقدير طاقة التأين لعينة ما ، فإن لدينا أيضًا التحليل الطيفي الإلكتروني ، حيث يتم قياس الطاقات التي ترتبط بها الإلكترونات بالذرات..

في هذا المعنى ، يعتبر التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية الكهروضوئية (المعروف أيضًا باسم UPS للاسم المختصر باللغة الإنجليزية) تقنية تستخدم لإثارة الذرات أو الجزيئات من خلال تطبيق الأشعة فوق البنفسجية.

يتم ذلك من أجل تحليل تحولات الطاقة في معظم الإلكترونات الخارجية في الأنواع الكيميائية المدروسة وخصائص الروابط التي تشكل.

من المعروف أيضًا أن التحليل الطيفي للأشعة السينية والإشعاع فوق البنفسجي الشديد يستخدم نفس المبدأ الموصوف أعلاه مع وجود اختلافات في نوع الإشعاع الذي يؤثر على العينة والسرعة التي يتم بها طرد الإلكترونات والقرار. حصلت.

طاقة التأين الأولى

في حالة الذرات التي لديها أكثر من إلكترون واحد في مستواها الخارجي - وهو ما يسمى بالذرات متعددة الإلكترونات - قيمة الطاقة اللازمة لبدء أول إلكترون من الذرة في حالتها الأرضية المعادلة التالية:

الطاقة + A (ز) → أ⁺(ز) + ه^-

"A" يرمز إلى ذرة أي عنصر ويتم تمثيل الإلكترون المنفصل على أنه "e"^-". هذه النتائج في طاقة التأين الأولى ، المشار إليها باسم "أنا₁".

كما ترون ، يحدث تفاعل ماص للحرارة ، حيث يتم تزويد الذرة بالطاقة للحصول على إلكترون إضافي إلى كاتيون هذا العنصر.

وبالمثل ، فإن قيمة طاقة التأين الأولى للعناصر الموجودة في نفس الفترة تزداد تناسبيًا مع الزيادة في عددها الذري.

هذا يعني أنه يتناقص من اليمين إلى اليسار في فترة ، ومن أعلى إلى أسفل في نفس المجموعة من الجدول الدوري.

بهذا المعنى ، تتمتع الغازات النبيلة بمقادير عالية في طاقاتها المؤينة ، في حين أن العناصر التي تنتمي إلى المعادن الأرضية القلوية والقلوية لها قيم منخفضة لهذه الطاقة.

طاقة التأين الثانية

بنفس الطريقة ، عن طريق سحب إلكترون ثانٍ من نفس الذرة ، يتم الحصول على طاقة التأين الثانية ، وترمز إلى "I₂".

الطاقة +⁺(ز) →²⁺(ز) + ه^-

يتم اتباع نفس المخطط بالنسبة إلى طاقات التأين الأخرى عند بدء تشغيل الإلكترونات التالية ، مع العلم أنه متبوعًا بفصل الإلكترون من ذرة في حالتها الأرضية ، ينخفض ​​التأثير البغيض بين الإلكترونات المتبقية.

نظرًا لأن الخاصية المسماة "الشحنة النووية" لا تزال ثابتة ، يلزم توفير قدر أكبر من الطاقة لبدء إلكترون آخر من النوع الأيوني ذي الشحنة الإيجابية. لذلك تزداد طاقات التأين ، كما هو موضح أدناه:

أنا₁ < I₂ < I₃ <… < I_ن

أخيرًا ، بالإضافة إلى تأثير الشحنة النووية ، تتأثر طاقات التأين بالتكوين الإلكتروني (عدد الإلكترونات الموجودة في غلاف التكافؤ ونوع المدار المشغول وما إلى ذلك) والشحنة النووية الفعالة للإلكترون الذي سيتم إلقاؤه..

بسبب هذه الظاهرة ، فإن معظم جزيئات الطبيعة العضوية لها قيم عالية من طاقة التأين.

مراجع

1. تشانغ ، ر. (2007). الكيمياء ، الطبعة التاسعة. المكسيك: ماكجرو هيل.
2. ويكيبيديا. (بدون تاريخ). طاقة التأين. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org
3. هايبرفيزيكس. (بدون تاريخ). طاقات التأين. تم الاسترجاع من hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
4. Field، F. H.، and Franklin، J. L. (2013). ظاهرة تأثير الإلكترون: وخصائص الأيونات الغازية. تم الاسترجاع من books.google.co.ve
5. كاري ، ف. أ (2012). الكيمياء العضوية المتقدمة: الجزء أ: الهيكل والآليات. تم الاسترجاع من books.google.co.ve