تاریخچه ی:
انرژی یونیزاسیون
تفاوت با نگارش: 5
| - | ((text))V{maketoc}
*((عوامل موثر در مقدار انرژی یونش))
*((راههای تعیین انرژی یونیزاسیون))
*((انرژی یونش عناصر واسطه)) |
+ | V{maketoc} |
| | + | !مقدمه |
| | مقدار انرژی لازم برای جدا کردن یک الکترون از این اتم در حالت گازی و تبدیل آن به یون مثبت (کاتیون) درحالت گازی را انرژی یونش یا یونیزاسیون می گویند. | | مقدار انرژی لازم برای جدا کردن یک الکترون از این اتم در حالت گازی و تبدیل آن به یون مثبت (کاتیون) درحالت گازی را انرژی یونش یا یونیزاسیون می گویند. |
| - | M(g)+E1---------->M+(g)+e-p> |
+ | M(g)+E1---------->M+(g)+e-b> |
| | E1اولین انرژی یونش است. اگر دومین الکترون را از اتم جدا شود. انرژی را دومین انرژی یونش گویند. | | E1اولین انرژی یونش است. اگر دومین الکترون را از اتم جدا شود. انرژی را دومین انرژی یونش گویند. |
| - | M++E2------->M2++e-p><br /> |
+ | M++E2------->M2++e- |
| | و به همین صورت سومین، چهارمین، و ... انرژی یونش تعریف می شود. | | و به همین صورت سومین، چهارمین، و ... انرژی یونش تعریف می شود. |
| - | ((عوامل موثر در مقدار انرژی یونش ))عبارتند از: |
+ | !عوامل موثر در مقدار انرژی یونش />عبارتند از:
1ـ__ n یا عددکوانتومی اصلی __:هر چه nیبیشتر باشد،الکترون از ((هسته)) فاصله بیشتری داردو کمتر تحت تاثیربار مثبت هسته قرار میگیردولذا با انرژی کمتری خارج می شود.پس هر چه n بیش تر باشدانرژی یونش کمتر است.به عنوان مثال می توان در یک گروه تناوبی از بالا به پایینn افزایش مییابد پس انرژی یونیزاسیون کاهش می یابد.در گروه اول ،n برای ((لیتیم)) 2،برای ((سدیم)) ،3 ،برای ((پتاسیم)) ،4 ،برای ((روبیدیم،))5 ،وبزای(( سزیم ))،6 ،است.در تمام گروهها چنین نظمی برقرار است.
2___بارموثرهسته (B)__:جایی که n ثابت است،بار موثرهسته بیش ترین تاثیر را بر روی انرژی یونش دارد.به عنوان مثال در یک دوره تناوبی n، ثابت است. هر چه ((عدد اتمی ))بیشتر می شود،بار موثر هسته افزایش می یابد.هر چه بار موثر هسته بیش تر باشد،جدا کردن(( الکترون)) از هسته اتم مشکل تر و تیاز به انرژی بیشتری است.پس با افزایش بار موثر هسته ،انرژی یونیزاسیون افزایش می یابد.در یک دوره از جدول تناوبی ،از چپ به راست بار موثر هسته افزایش ودر نتیجه اترژی یونش افزایش می یابد.در جدول تناوبی مشاهده می شود که از چپ به راست بار موثر هسته و انرژی یونش افزایش می یابد اما دو مورد'' استثناء ''وجود دارد: |
| - | 1ـ n یا عددکوانتومی اصلی :ر چه nیبیشتر باش،الکترون از هسته فاصله بیشتری دردو تر تحت تاثیربار مثت هسته را میگیردولذا با انرژی کتری خارج می شود.پس هر چه n بیش تر باانرژی یون کمتر است.ب نوان مل می وان در یک روه تناوبی بال ه پایینn ایش یید پ اژی یونیزاسیون کاهش می یابد.در گروه اول ،n بزای لیتیم 2رای دیم ،3 ،برای پتاسی 4 ،برای روبیدیم،5 وای یم 6 ،است.در تمام گروهها چنین نظمی برقرار است.
ارور هه (B):جایی ک n ثابت ات،بار موثرهسته بیش تی اثیر ا بر ری ژی یوتش دارد.به عنون مثال در یک ور تناوبی n، ثابت است. ر چه دد امی یشنر می شود،با و هس ای ی یاب.ر چه با موثر هسته بیش ت شد،ا کردن الکترون از ته ات مک تر تیاز انرژی بیشری ت.پس ب افزایش بار مر هسته ،انرژی یونیسیون افزایش می یابد.در یک وره از ول تاوبی ،از به راست بار موثر هته افزای ودر نتیجه اترژی یونش ای ی یاد.در دو تناوبی ماه می شود که چ ب رست ار موثر هست انری یونش ایش می یا ما دو مورد استثنء وجود دارد: |
+ | ال _'' بین روههای دوم ووم '': ن بار موثهسته ((بر)) ا((برییم)) بیشتر ا،پس انرژی یونیاسین ور از یلیم ای بیش با که این ی. /> اینکه بریلیم رای رایش اکرونی 1s22s2وبریلیم ای ای الکترونی 1s22s22p1 است.یی ر یلی الکترون ا اوربیت 2s ار ی ولی در بو الکرن از اوربیتا 2p ا می شود.ا آ که سح ارژی ایا 2pاز باتر ا اوربیتل 2s ،پ ارج کردن
الکترون از ابیتال 2p به اژی کتری یاز ارد انرژی یونش ر مو بو از بریلیم کر است . انرژی یون ومی بور بیتر از یلیم است .ی ی که در این مور (ینی انرژی یونش مین ) ستثنا جود نداد.چون در ه دو ورد الکترون از اوربیا 2s ارج می شود. ر ناصر دوره س نیر نین وی بین عنا(( لومنیوم ))و ((منییم)) وجود دارد. |
| - | لف _ بین گروههای وم ووم : ون بار موثرهسته بور ازبریلیم بیشتر است،پس انرژی یونیزاسیون بور از بریلیم باید بیش تر باشد که این طور نیست.
علت اینکه بریلیم دارای آرایش اکروی 1s22s2وبریلیم دارای آرایش الکترونی 1s22s22p1 است.یعنی در برییم کرون ا اوریتال 2s ر می شود ولی در بور الکترون از اوربیتال 2p خارج ی شد.از آنجا که سطح ارژی اوبیتال 2pاز الاتر از اربیتا 2s ست،پ ارج کردن
لکترون از اوربیال 2p به انرژی کتری نیاز دارد و انرژی یش در ورد و از بریی کمر است . انرژی یونش ومی ب بیتر از بریلیم است .می ینیم ک در این مورد (یعنی اری یون ومین ) اثنائ ود ندارد.چون در ه و مورد الکترون از وربیتال 2s خارج می شود.در مورد عناصر دوره سوم نی چنین موردی بی اصر آلومنیوم و منییم وجود دارد. |
+ | _''بین گروههای پنم و ششم '':در دوه دوم تاوبی،بار موثر هسته O از N بیش تر است.پس باید انرژی یونیزاسیون Oاز N یش تر باشد.علت در و آرایش الکترونی این د ر ات N داری ریش الکترونی یه ر ات.ولی O الت یه پ نارد.رای های ر و نی ر از بی رایشه یارتند جدا کردن اون ا نها انرژی ی تری نیاز ارد.در مورد عناصر دوره سوم ینی ((گوگرد)) ((فر)) نیز چنین حلتی وجود دارد. |
| - | ب_بین گروههای پنجم و ششم :در دوره دوم تناوبی،بار موثر هسته O از N بیش تر است.پس باید انرژی یونیزاسیون Oاز N یش تر باشد.علت در نحوه آرایش الکترونی این دو عنصر است N دارای آرایش الکترونی نیمه پر است.ولی O حالت نیمه پر ندارد.آرایش های پر و نیمه پر از از بقیه آرایشها پایدارترند و جدا کردن الکترون از آنها به انرژی بیش تری نیاز دارد.در مورد عناصر دوره سوم یعنی گوگرد وفسفر نیز چنین حالتی وجود دارد.
((انرژی یونش عناصر واسطه)):
در مورد عناصر واسطه نظمی که در مورد سایر عناصروجود دارد دیده نمی شود.تغییرات انرژی یونش در یک دوره عناصر واسطه چندان زیاد نیست.عواملی که در انرژی یونش عناصر واسطه تاثیر دارند،عبارتنداز: |
+ | !انرژی یونش عناصر واسطه:
_در مورد عناصر واسطه نظمی که در مورد سایر عناصروجود دارد دیده نمی شود.تغییرات انرژی یونش در یک دوره عناصر واسطه چندان زیاد نیست.عواملی که در انرژی یونش عناصر واسطه تاثیر دارند،عبارتنداز: |
| | | | |
| - | الف_بار موثر هسته که قبلا نوضیح داده شد.
ب_اثر پوششی الکترونهای d:به عنوان مثال در دوره چهارم ،از اسکاندیم تا روی ،الکترونهای اوربیتال 3d در حال افزایش است.هر چه تعداد این الکترونها بیش تر باشد ،بین الکترون اوربیتال 4sو هسته مانع ایجاد می شودو مقدار انرژی یومش را کاهش می دهد .
ج_پر یا نیمه پر بودن اوربیتالها:ته عنوان مثال اتم ها با آرایش d5s2وd10s2نسبت به اتم های دیگر انرژی یونش بالاتری دارند.مثل منگنز وروی |
+ | الف_''بار موثر هسته ''که قبلا نوضیح داده شد.
ب_''اثر پوششی الکترونهای d'':به عنوان مثال در دوره چهارم ،از اسکاندیم تا روی ،الکترونهای اوربیتال 3d در حال افزایش است.هر چه تعداد این الکترونها بیش تر باشد ،بین الکترون اوربیتال 4sو هسته مانع ایجاد می شودو مقدار انرژی یومش را کاهش می دهد .
ج_''پر یا نیمه پر بودن اوربیتالها'':ته عنوان مثال اتم ها با آرایش d5s2وd10s2نسبت به اتم های دیگر انرژی یونش بالاتری دارند.مثل منگنز وروی |
| | _انرژی یونش همیشه مقدار ثابتی دارد. | | _انرژی یونش همیشه مقدار ثابتی دارد. |
| | _ارتباط بین اولین انرژی یونش ،دومین انرژی یونش ،و....به صورت زیر است. | | _ارتباط بین اولین انرژی یونش ،دومین انرژی یونش ،و....به صورت زیر است. |
| - | E12<......
راای تعیین انرژی یونیزاسیون |
+ | انرژی این یونیزاسیون < انرژی دومین یونیزاسیون<و.........
|
| - | 1_روش اسلیتر
2_روش بورن _هابر
3_استفاده از روش طیف سنجی |
+ |
!راههای تعیین انرژی یونیزاسیون
1_((روش اسلیتر))
2_((روش بورن _هابر))
3_((استفاده از روش طیف سنجی)) |
