다른 방법으로 말하면, 원자 또는 이온에서 전자를 제거하는 데 필요한 에너지의 양 또는 전자를 항복하기 위해 원자 또는 이온의 검토는 간단한 용어로 이온화 에너지로 설명 될 수 있습니다. 전자의 손실은 문제의 화학 종의지면 상태에서 가장 자주 발생합니다.
우리가보다 구체적으로 원한다면, 우리는 특정 위치에서 전자가 고정되는 강도 (매력적인 힘)가 이온화 에너지라고 말할 수 있습니다.
이온화 에너지 :짧은
우리가 더 기술적 인 용어로 생각한다면, 이온화 에너지는 핵의 영향을 피하기 위해 불활성 기체 원자 또는 이온의 전자가 흡수 해야하는 최소 에너지로 정의 될 수 있습니다. 그것은 또한 이온화 전위라고도하며, 일반적으로 흡열 반응입니다.
우리가 더 추론 할 수있는 것은 화학 화합물의 이온화 에너지가 반응성을 나타내는 것을 제공한다는 것입니다. 또한 제조업체에 따르면 화학적 결합의 강도를 결정하는 데 사용될 수 있습니다. 물질의 몰당 전자 볼트 또는 킬로 줄로 측정됩니다.
분자가 이온화되어 분자 기하학의 변화를 자주하는 경우, 이온화 에너지는 이온화의 특성에 따라 단열 또는 수직 일 수 있습니다.
요소의 이온화 엔탈피에 영향을 미치는 몇 가지 요인
이온화 엔탈피는 다음 요인에 의해 결정됩니다.
- 핵 전하 :핵 전하가 증가함에 따라 이온화 엔탈피는 비례 적으로 증가합니다. 이는 핵 전하가 증가함에 따라 외부 쉘의 전자가 핵에 더 단단히 결합되어 이전에 존재했던 것보다 원자에서 전자를 외부에 빠뜨리려면 더 많은 에너지가 필요하다는 사실 때문입니다.
예를 들어, 왼쪽에서 오른쪽으로 기간을 따라 걸을 때 핵 전하가 증가한 결과 이온화 엔탈피가 증가합니다.
- 원자 크기 또는 반경 :원자 크기 또는 반경이 자라면서 이온화 엔탈피가 떨어집니다. 외부 전자의 매력적인 힘은 외부 전자와 핵 사이의 거리가 원자 반경의 성장에 따라 성장함에 따라 감소합니다.
그 결과 외부 전자가 덜 단단히 고정되어 있으므로 소량의 에너지가 필요합니다. 결과적으로, 이온화 엔탈피는 원자의 크기가 증가함에 따라 감소합니다. 그룹이 그룹으로 이동함에 따라 이온화 엔탈피가 감소한다는 것이 발견되었습니다.
- 전자의 침투 충격에 대해 자세히 설명합니다. 이온화 엔탈피는 전자의 침투 영향의 증가에 비례하여 증가한다. 이 잘 알려진 사실은, 멀티 폴트론 원자의 경우, S- 궤도의 전자가 핵 근처에서 발견 될 확률이 가장 높으며, 동일한 쉘의 p.dd 및 f- 궤도가 혼합물에 추가되면이 확률이 감소한다는 것이다. .
다시 말해, 모든 쉘의 S- 전자는 동일한 쉘의 P- 전자보다 핵을 더 쉽게 침투합니다. 결과적으로, 침투 효과는 동일한 쉘 내에서 s> p> d> f의 순서가 감소한다. 예를 들어, 알루미늄에 대한 첫 번째 이온화 엔탈피는 마그네슘의 것보다 낮다. 그 이유는 알루미늄의 경우 (1S2,2S2,2P2,3S2,3P2X), AL+ 이온을 만들기 위해 동일한 에너지 쉘에서 p- 전자를 제거해야하기 때문입니다. 반면, 마그네슘 (1S2,2S2,2P6,3S2)의 경우 (1S2,2S2,2P6,3S2), 우리는 동일한 에너지 쉘에서 Mg+ 혈액에 대한 S- 전자를 제거해야합니다.
- 내부 쉘에서 전자의 차폐 또는 스크리닝 작용. 이온화 엔탈피는 스크리닝 효과라고도하는 내부 전자의 차폐 효과가 더 강해짐에 따라 감소합니다. 결과적으로, 원자가 껍질의 전자에 대한 핵의 인력의 힘은 감소하고 결과적으로 이온화 엔탈피가 낮아집니다.
- 전자 배열의 영향. 원자의 궤도가 정확히 절반으로 채워 지거나 완전히 채워지면 배열은 예상보다 더 안정적입니다. 결과적으로, 그러한 원자에서 전자를 제거하려면 예상보다 더 많은 에너지가 필요합니다.
예 :BE (1S2,2S2)는 B (1S2,2S22P1)보다 더 큰 이온화 엔탈피를 가지며, N (1S2,2S2,2P6X, 2P1Y2P1Z)은 O보다 이온화 엔탈피가 더 높다. (1S2,2S22P2X, 2P1Y, 2P1Z) 전체적으로, 기간에 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 때, 이온화 엔탈피는 원자가 증가함에 따라 증가합니다. 이는 기간의 추세와 일치합니다.
.우리가 하나의 요소에서 다음 요소로의 요소 그룹을 따라 진행함에 따라, 이온화 엔탈피는 정기적으로 계속 감소합니다.
주기율표에서 이온화 에너지의 진화
다음은 일반적인주기적인 트렌드입니다 :
분자 그룹의 이온화 엔탈피의 경향 :
우리가 일련의 원소로 내려 가면 요소의 초기 이온화 엔탈피가 떨어집니다. 그룹을 내려 가면 원자 수가 증가하고 원자 수가 증가함에 따라 원자 수가 증가하고 껍질의 수는 증가합니다. 가장 바깥 쪽 전자는 핵에서 멀리 떨어져 있기 때문에 쉽게 제거 할 수 있습니다. 이온화 에너지의 감소에 기여하는 두 번째 구성 요소는 그룹 계층을 진행함에 따라 점점 더 많은 쉘 수로 인한 차폐 효과입니다.
시간이 지남에 따라 이온화 엔탈피의 진화
요소의 이온화 에너지는 기간에 걸쳐 왼쪽에서 오른쪽으로 이동함에 따라 증가합니다. 시간이 지남에 따라 원자의 크기가 감소한 결과로, 이것이 사실입니다. 우리가 왼쪽에서 오른쪽으로 진행함에 따라, 원자의 원자가 전자는 핵에서 더 높은 핵 전하의 결과로 핵에 더 가까워집니다. 원자가 쉘에서 하나의 전자를 제거하려면 핵과 전자 사이의 인력을 향상시키기 위해 더 많은 에너지를 사용해야합니다.
결론
이온화 에너지의 경우, 목표는 전자 결합의 효능뿐만 아니라 원자 또는 이온의 전자를 포기하는 경향을 조사하는 것입니다. 이온화 에너지가 가장 높고 최적의 수준이면 시스템에서 전자를 제거하기가 매우 어려울 것입니다. 우리는 화학 반응 측면에서 이온화 에너지를 원자 또는 이온의 반응성에 대한 포인터로 생각할 수 있습니다. 요소가 낮은 이온화 에너지를 가질 수 있습니다. 이 경우 환원제로서 작용하고 소금을 생산하기 위해 양이온이 아닌 음이온과 반응합니다.
따라서이 화합물의 유효 원자 수는 36이며, 이는 크립톤의 원자 수 (36)와 같습니다.
