ENERGI IONISASI: POTENSIAL, METODE PENENTUAN - FISIK - 2025

The energi ionisasi mengacu pada jumlah minimum energi, biasanya dinyatakan dalam satuan kilojoule per mol (kJ / mol), yang diperlukan untuk menghasilkan pelepasan elektron yang terletak di sebuah atom di dalam fase gas yang ada di negaranya mendasar.

Keadaan gas mengacu pada keadaan di mana ia bebas dari pengaruh yang dapat diberikan atom lain pada dirinya sendiri, serta setiap interaksi antarmolekul. Besarnya energi ionisasi adalah parameter untuk menggambarkan gaya ikatan elektron dengan atom yang menjadi bagiannya.

Energi ionisasi pertama

Dengan kata lain, semakin besar jumlah energi ionisasi yang dibutuhkan, semakin sulit pula melepaskan elektron yang dimaksud.

Potensi ionisasi

Potensi ionisasi sebuah atom atau molekul didefinisikan sebagai jumlah energi minimum yang harus diterapkan untuk menyebabkan pelepasan elektron dari kulit terluar atom dalam keadaan dasarnya dan dengan muatan netral; yaitu energi ionisasi.

Perlu dicatat bahwa ketika berbicara tentang potensi ionisasi, istilah yang sudah tidak digunakan lagi digunakan. Ini karena sebelumnya penentuan sifat ini didasarkan pada penggunaan potensial elektrostatis ke sampel yang diinginkan.

Dengan menggunakan potensial elektrostatis ini terjadi dua hal: ionisasi spesi kimia dan percepatan proses pelepasan elektron yang diinginkan untuk dihilangkan.

Jadi ketika mulai menggunakan teknik spektroskopi untuk penentuannya, istilah "potensial ionisasi" telah diganti dengan "energi ionisasi".

Demikian pula, diketahui bahwa sifat kimiawi atom ditentukan oleh konfigurasi elektron yang ada pada tingkat energi terluar atom-atom ini. Jadi, energi ionisasi spesies ini secara langsung berkaitan dengan stabilitas elektron valensinya.

Metode untuk menentukan energi ionisasi

Seperti disebutkan sebelumnya, metode untuk menentukan energi ionisasi terutama diberikan oleh proses fotoemisi, yang didasarkan pada penentuan energi yang dipancarkan elektron sebagai konsekuensi dari penerapan efek fotolistrik.

Meskipun dapat dikatakan bahwa spektroskopi atom adalah metode yang paling cepat untuk menentukan energi ionisasi suatu sampel, ada juga spektroskopi fotoelektron, di mana energi yang mengikat elektron ke atom diukur.

Dalam pengertian ini, spektroskopi fotoelektron ultraviolet - juga dikenal sebagai UPS untuk akronimnya dalam bahasa Inggris - adalah teknik yang menggunakan eksitasi atom atau molekul melalui penerapan radiasi ultraviolet.

Ini dilakukan untuk menganalisis transisi energik elektron terluar dalam spesies kimia yang dipelajari dan karakteristik ikatan yang mereka bentuk.

Spektroskopi fotoelektron sinar-X dan radiasi ultraviolet ekstrim juga diketahui, yang menggunakan prinsip yang sama seperti yang dijelaskan sebelumnya dengan perbedaan dalam jenis radiasi yang tertimpa sampel, kecepatan elektron dikeluarkan dan resolusinya. diperoleh.

Energi ionisasi pertama

Dalam kasus atom yang memiliki lebih dari satu elektron pada tingkat terluarnya -yaitu, yang disebut atom polielektronik- nilai energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron pertama dari atom yang berada dalam keadaan dasarnya diberikan oleh persamaan berikut:

Energi + A (g) → A ⁺ (g) + e ^-

"A" melambangkan atom dari setiap unsur dan elektron yang terlepas direpresentasikan sebagai "e ^- ". Jadi energi ionisasi pertama diperoleh, disebut sebagai "I ₁ ".

Seperti yang dapat dilihat, reaksi endotermik sedang berlangsung, karena energi disuplai ke atom untuk mendapatkan elektron yang ditambahkan ke kation unsur itu.

Demikian juga, nilai energi ionisasi pertama unsur-unsur yang ada dalam periode yang sama meningkat secara proporsional dengan pertambahan nomor atomnya.

Ini berarti bahwa ia menurun dari kanan ke kiri dalam satu periode, dan dari atas ke bawah dalam kelompok tabel periodik yang sama.

Dalam pengertian ini, gas mulia memiliki magnitudo yang tinggi dalam energi ionisasinya, sedangkan unsur-unsur yang termasuk dalam logam alkali dan alkali tanah memiliki nilai energi yang rendah.

Energi ionisasi kedua

Dengan cara yang sama, dengan melepaskan elektron kedua dari atom yang sama, energi ionisasi kedua diperoleh, dilambangkan sebagai "I ₂ ".

Energi + A ⁺ (g) → A ²⁺ (g) + e ^-

Skema yang sama diikuti untuk energi ionisasi lainnya saat memulai elektron berikut, mengetahui bahwa, diikuti dengan pelepasan elektron dari atom dalam keadaan dasarnya, efek tolak yang ada di antara elektron yang tersisa berkurang.

Karena sifat yang disebut "muatan inti" tetap konstan, dibutuhkan energi yang lebih besar untuk melepaskan elektron lain dari spesies ionik yang bermuatan positif. Jadi energi ionisasi meningkat, seperti yang terlihat di bawah ini:

I ₁ <I ₂ <I ₃ <… <I _n

Akhirnya, selain pengaruh muatan inti, energi ionisasi dipengaruhi oleh konfigurasi elektronik (jumlah elektron dalam kulit valensi, jenis orbital yang ditempati, dll.) Dan muatan inti efektif elektron yang akan dilepaskan.

Akibat fenomena ini, sebagian besar molekul yang bersifat organik memiliki nilai energi ionisasi yang tinggi.

Referensi

1. Chang, R. (2007). Kimia, edisi kesembilan. Meksiko: McGraw-Hill.
2. Wikipedia. (sf). Energi ionisasi. Dipulihkan dari en.wikipedia.org
3. Hiperfisika. (sf). Energi Ionisasi. Diperoleh dari hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
4. Field, FH, dan Franklin, JL (2013). Fenomena Dampak Elektron: Dan Sifat-sifat Ion Gas. Dipulihkan dari books.google.co.ve
5. Carey, FA (2012). Kimia Organik Lanjut: Bagian A: Struktur dan Mekanisme. Diperoleh dari books.google.co.ve