Energia jonizacji

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Potencjał jonizacyjny)
Skocz do: nawigacja, szukaj
Energie jonizacji obojętnych atomów poszczególnych pierwiastków

Energia jonizacji, potencjał jonizacyjny atomu lub cząsteczki – minimalna energia, którą należy dostarczyć, aby oderwać elektron od atomu danego pierwiastka lub cząsteczki. Przy jonizacji atomu znajdującego się w stanie podstawowym używa się określenia "pierwszy potencjał jonizacyjny"; przy odrywaniu kolejnych elektronów mówi się o drugim, trzecim, n-tym potencjale jonizacyjnym, określając w ten sposób energię potrzebną do oderwania n-tego elektronu po wcześniejszym oderwaniu n - 1 elektronów.

Kolejne potencjały jonizacyjne (szczególnie pierwszy) są wielkościami charakterystycznymi dla atomów i cząsteczek i decydują o ich własnościach fizycznych i chemicznych, dlatego podawane są w tabelach właściwości pierwiastków. Potencjał jonizacyjny podaje się w jednostkach energii na atom (elektronowolt na atom) lub na mol atomów (kilodżul/mol).

Związek z położeniem w układzie okresowym[edytuj | edytuj kod]

Energia jonizacji obojętnych atomów zależy od liczby atomowej i waha się w granicach od kilku do dwudziestu kilku eV. Jest ona równa energii wiązania najsłabiej związanego elektronu walencyjnego. Największą energię jonizacji mają atomy gazów szlachetnych, co jest związane z faktem, że pierwiastki te mają zapełnione powłoki walencyjne. Najmniejszą energię jonizacji mają pierwiastki z pierwszej grupy układu okresowego posiadające na powłoce walencyjnej jeden elektron.

Proces jonizacji opisuje równanie:

A_g\rightarrow A_g^+ + e^-

W miarę usuwania kolejnych elektronów atomu energia jonizacji powstałego kationu rośnie, przy czym największa energia jonizacji związana jest z oderwaniem elektronu z powłoki wewnętrznej. W układzie okresowym pierwiastków obserwuje się wzrost energii jonizacji w okresie z lewej na prawo i spadek w grupie z góry na dół.

Niektórzy naukowcy mówiąc o energii jonizacji odnoszą się do określonego stanu elektronowego (odpowiadającego wybiciu elektronu z określonego orbitalu atomowego) a czasem rozpatrują energię jonizacji cząsteczek (por. twierdzenie Koopmansa).

Energię jonizacji definiuje i wiąże z entalpią zależność:

E_j =\Delta H - RT

gdzie:

Ttemperatura,
Ej – energia jonizacji,
Rstała gazowa,
ΔH – entalpia jonizacji.

Energie jonizacji atomów[edytuj | edytuj kod]

Potencjał jonizacji w  kJ/mol
Pierwiastek Pierwszy Drugi Trzeci Czwarty Piąty Szósty Siódmy
Na 496 4560
Mg 738 1450 7730
Al 577 1816 2744 11600
Si 786 1577 3228 4354 16100
P 1060 1890 2905 4950 6270 21200
S 999 2260 3375 4565 6950 8490 11000
Cl 1256 2295 3850 5160 6560 9360 11000
Ar 1520 2665 3945 5770 7230 8780 12000

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]