Vabatahtlik

Ionisatsioon


Mis on ionisatsiooni energia? Definitsioon ja selgitus ...

ionisatsioon, ka kirjanduses ionisatsiooni entalpia või ionisatsioon nimetatakse, annab energiat, mis on vajalik elektri eemaldamiseks aatomist või molekulist, mis on mateeria gaasilises olekus.
Ioniseerimine kirjeldab üldiselt elektroni eraldamist aatomist, nt. ioniseeriva kiirguse toimel. Selle tulemuseks on neutraalselt laetud aatom, mille positiivne laeng on pärast elektroni eemaldamist. Kuna elektronid on negatiivselt laetud. Selle negatiivse laengu "eemaldamine" põhjustab positiivse laengu ülejäägi aatomis.
Perioodilise tabeli täpsustatud väärtused tähistavad tavaliselt esimest ionisatsioonienergiat. See viitab energiale, mis on vajalik esimese, kõige vähem tugevalt seotud elektroni eemaldamiseks. Muidugi saab aatomist eemaldada rohkem elektrone, kui neid on. Selles kontekstis räägime siis „teisest ionisatsioonienergiast”, „kolmandast ionisatsioonienergiast” jne. Selle jaoks vajalik energia suureneb iga eemaldatava elektroni korral üha enam.
Aatomituuma atraktsioon määrab ionisatsiooniks vajaliku energia. Mida suurem on aatomituuma elektroni ligitõmbavus, seda rohkem tuleb energiat kulutada. Heelium on suurima ionisatsioonienergiaga keemiline element. See on tingitud eelkõige heeliumi elektronkonfiguratsioonist või elektronkestast. Valentskest, see tähendab elektronkesta kestev, elektronidega täidetud kest, on samal ajal ainus elektronide kest heeliumis. Seega on aatomituuma atraktsioon elektronil eriti suur. Vastupidiselt sellisele elemendile nagu hõbe: kokku viie elektronkestaga asub valentskest tuumast kaugemal, nii et tõmbejõud valentselektronite suhtes on madalam. Kuid tuleb arvestada ka sellega, et hõbedal on aatomiarv oluliselt suurem. Seega on aatomituuma atraktsioon palju tugevam kui heeliumi korral. Sellest hoolimata kaalub väiksem tõmbejõud elektronid, mille on põhjustanud kaugem valentskest. Sellest on kaks reeglit:
1. Ionisatsioonienergia vajub perioodiliste tabelite rühmas uute elektronide kestade lisamisel (seega väheneb aatomituuma tõmbejõud kaugemate valentselektroniteni).
2. Ionisatsioonienergia suureneb perioodilise tabeli perioodil, kuna aatomiarv suureneb (ja seega aatomi tuuma atraktsioon).