Что такое потенциал ионизации атома

Потенциал ионизации

Энергия ионизации, или, как её иногда называют, первый ионизационный потенциал (J1) (для многоэлектронного атома существуют также понятия второго, третьего и т. д. ионизационных потенциалов, представляющих собой энергию удаления электрона от его свободных невозбуждённых катионов с зарядами +1, +2 и т. д. Эти ионизационные потенциалы, как правило, менее важны для характеристики химического элемента.), представляет собой наименьшую энергию, необходимую для удаления электрона от свободного атома в его низшем энергетическом (основном) состоянии на бесконечность. Энергия ионизации является одной из главных характеристик атома, от которой в значительной степени зависят природа и прочность образуемых атомом химических связей. От энергии ионизации атома существенно зависят также восстановительные свойства соответствующего простого вещества. На энергию ионизации атома наиболее существенное влияние оказывают следующие факторы:

На энергию ионизации оказывают влияние также и менее значительные факторы, такие, как квантовомеханическая обменная энергия, спиновая и зарядовая корреляция и др.

Энергия ионизации всегда имеет эндоэнергетическое значение (это понятно, так как чтобы оторвать электрон от атома, требуется приложить энергию, самопроизвольно это произойти не может).

Энергия последовательной ионизации In (кДж/моль) атомов элементов третьего периода [1]

ЭлементI1I2I3I4I5I6I7
Na495,84564
Mg737,714517730
Al577,61817274411600
Si786,515773228435016100
P1011,8190429104950627021200
S999,62253338045656950849027000
Cl1251,22296385051606560936011000
Ar1520,62666394657707230878012000

Ссылки

Внешние ссылки

Структурная химияХимическая связь:Ароматичность | Ковалентная связь | Ионная связь | Металлическая связь | Водородная связь | Донорно-акцепторная связь | ТаутомерияОтображение структуры:Функциональная группа | Структурная формула | Химическая формула | ЛигандЭлектронные свойства:Электроотрицательность | Сродство к электрону | Энергия ионизации | Диполь | Правило октетаСтереохимия:Асимметрический атом | Изомерия | Конфигурация | Хиральность | Конформация

Полезное

Смотреть что такое «Потенциал ионизации» в других словарях:

потенциал ионизации — ионизационный потенциал — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы ионизационный потенциал EN… … Справочник технического переводчика

ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ — то же, что ионизационный потенциал … Большой Энциклопедический словарь

ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ — частицы (молекулы, атома, иона), минимальная разность потенциалов U, к рую должен пройти электрон в ускоряющем электрич. поле, чтобы приобрести кинетич. энергию, достаточную для ионизации частицы. П. и. частицы X с образованием частицы X… … Химическая энциклопедия

потенциал ионизации — то же, что ионизационный потенциал. * * * ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ, то же, что ионизационный потенциал (см. ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ) … Энциклопедический словарь

потенциал ионизации — Смотри потенциал ионизации, ионизационный потенциал … Энциклопедический словарь по металлургии

потенциал ионизации — jonizacijos potencialas statusas T sritis chemija apibrėžtis Mažiausias potencialų skirtumas, kurį reikia sudaryti, kad elektronas įgautų dalelės jonizacijai pakankamą kinetinę energiją. atitikmenys: angl. ionization potential rus. ионизационный… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

потенциал ионизации — jonizacijos potencialas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. ionization potential; ionizing potential vok. Ionisationspotential, n; Ionisierungspotential, n rus. ионизационный потенциал, m; потенциал ионизации, m pranc. potentiel… … Fizikos terminų žodynas

Потенциал ионизации — см. Ионизационный потенциал … Большая советская энциклопедия

ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ — то же, что ионизационный потенциал … Естествознание. Энциклопедический словарь

потенциал ионизации, ионизационный потенциал — [ionization potential] физическая величина, определяемая отношением минимальной энергии, необходимой для однократной ионизации атома (или молекулы), находящаяся в основном состоянии, к заряду электрона. Ионизационный потенциал мера энергии… … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ

ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ частицы (молекулы, атома, иона), минимальная разность потенциалов U, к-рую должен пройти электрон в ускоряющем электрич. поле, чтобы приобрести кинетич. энергию, достаточную для ионизации частицы. Потенциал ионизации частицы X с образованием частицы X’ соответствует процессу:

Более общее понятие-энергия ионизации Е, миним. энергия, необходимая для удаления электрона из частицы на бесконечность. Она связана с потенциалом ионизации соотношением:

где е-элементарный электрич. заряд. Энергия ионизации является св-вом частицы и не зависит от способа удаления электрона, тогда как потенциал ионизации, строго говоря, лишь характеристика исторически первого метода ионизации электронным ударом (см. Ионы в газах). Энергия ионизации, выраженная в эВ, численно совпадает с потенциалом ионизации, выраженным в В.

Для атомов понятия первого, второго и т. д. потенциала ионизации относят к ионизации невозбужденного атома с образованием невозбужденного положит. иона. Для молекул различают адиабатический потенциал ионизации и вертикальные потенциалы ионизации Адиабатический потенциал ионизации отвечает процессу, при к-ром из молекулы, находящейся в основном состоянии, в результате ионизации образуется положит. мол. ион также в основном состоянии. Вертикальные потенциалы ионизации характеризуют ионизацию молекул, при к-рой образующийся мол. ион может находитья в произвольном энергетич. состоянии (электронном и колебательном), причем соответствующие квантовые переходы происходят без изменения межъядерных расстояний (рис. 1).

Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть фото Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть картинку Что такое потенциал ионизации атома. Картинка про Что такое потенциал ионизации атома. Фото Что такое потенциал ионизации атома

Возможно термодинамич. определение потенциала ионизации атомов и адиабатического потенциала ионизации молекул через стандартную энтальпию D H 0 р-ции XЧто такое потенциал ионизации атома. Смотреть фото Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть картинку Что такое потенциал ионизации атома. Картинка про Что такое потенциал ионизации атома. Фото Что такое потенциал ионизации атомаХ + + е при абс. нуле т-ры:

D H 0 = N A E = N A Ue,

Первые потенциалы ионизации известны для атомов всех элементов перио-дич. системы и нсск. тыс. молекул. У легких атомов с зарядом ядра Z

Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть фото Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть картинку Что такое потенциал ионизации атома. Картинка про Что такое потенциал ионизации атома. Фото Что такое потенциал ионизации атома

Рис. 2. Зависимость первых потенциалов ионизации U 1 атомов хим. элементов от атомного номера Z.

Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть фото Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть картинку Что такое потенциал ионизации атома. Картинка про Что такое потенциал ионизации атома. Фото Что такое потенциал ионизации атома

В кон. 70-х гг. 20 в. обнаружены т. наз. суперщелочи-молекулы с экстремально низкими значениями потенциалов ионизации: ОК 4 (3,62 В), ОК 3 (3,65 В), ClNa 2 (4,15 В) и др.

При переходе от валентных электронов атома к остовным потенциал ионизации резко увеличивается. Так, для Be U 1 9,320 В, U 2 18,206 В, U 3 153,850 В.

Квантовомех. расчеты потенциалов ионизации для атомов, двух- и трехатомных молекул дают значения, близкие по точности к экспериментальным. Точность расчета в целом зависит от метода; так, для многоатомных молекул в рамках метода мол. орбиталей она обычно не превышает 1 эВ (см. Купманса теорема).

П отенциал ионизации вместе со сродством к электрону определяет величину электроотрицательности атомов и молекул. Знание потенциалов ионизации необходимо для расчетов термохим. процессов в иони-зир. газах и плазме (газоразрядные приборы, магнитогид-родинамич. генераторы, процессы в верх. слоях атмосферы и т.п.).

Лит.: Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. Справочник, под ред. В. Н. Кондратьева, М., 1974; Аллен К. У., Астрофизические величины, пер. с англ., М., 1960; Степанов Н. Ф., Пу-пышев В. И., Квантовая механика молекул и квантовая химия, М., 1991.

Источник

Энергия ионизации и ее потенциал

Дата публикации: 20 октября 2020

Ионы

С греческого ión переводится как идущий.

Ионы-это частицы с положительным или отрицательным зарядом, в которые превращаются атомы или группы атомов при потере или присоединении электронов, или других заряженных частиц.

Первым ввел термин Ионы М.Фарадей в 1834 году. Он изучал действие электрического тока на растворы щелочей, кислот, солей и выдвинул предположение, что электропроводность этих растворов обусловлена движением ионов.

Ионы могут быть:

Они могут быть:

Величина заряда иона зависит от количества присоединенных или потерянных частиц.

Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть фото Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть картинку Что такое потенциал ионизации атома. Картинка про Что такое потенциал ионизации атома. Фото Что такое потенциал ионизации атома

В растворе или расплаве электролита их движение хаотично и лишь при пропускании электрического тока через раствор или расплав их движение становится направленным. К катоду (отрицательно заряженный электрод) движение осуществляют положительно заряженные ионы (катионы). К катионам относятся ионы металлов, водорода и ион амония(K+,Na+,Fe2+,H+,NH4+). А к аноду (положительно заряженный электрод) движутся отрицательно заряженные ионы(анионы). К анионам относятся ионы кислотных остатков, гидрокси-ион и другие(NO3-,Cl-,OH-).

Все растворы электролитов электронейтральны, потому что сумма зарядов анионов и катионов равны между собой.

Ионы в составе молекул вещества

Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть фото Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть картинку Что такое потенциал ионизации атома. Картинка про Что такое потенциал ионизации атома. Фото Что такое потенциал ионизации атома

Ионы могут быть в составе молекул различных веществ.

Ионы можно встретить как самостоятельные частицы во всех агрегатных состояниях веществ:жидкостях, кристаллах, газах.

В газах

В природных условиях ионы образуются при разряде молнии, от солнечных лучей и космического излучения.

Ионы в организме

Ионы в организме живых существ выполняют множество различных функций: обусловливают механизм проникновения клеточных мембран, регулируют сокращения мышечных волокон, способствуют проведению импульса возбуждения по нервным волокнам и др. Состояние диссоциации и ассоциации ионов в молекулы в тканевых жидкостях и клетках организма поддерживается на определенном уровне в норме. Но при некоторых состояниях может смещаться.

Энергия ионизации

Энергия ионизации — это наименьшая энергия, которую нужно затратить для удаления электрона из свободного атома.

Ее иногда называют первый ионизационный потенциал. Потенциал ионизации связан с энергией ионизации. Обозначается потенциал ионизации буквой U. Измеряется в В(вольтах).

Зависимость энергии ионизации с потенциалом ионизации выражается по формуле:

Величина энергии ионизации является внутренним свойством и не имеет отношения к способу ионизации. Потенциал ионизации- исторически полученная величина при первом методе ионизации электронным ударом.

Что такое ионизационные потенциалы

Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть фото Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть картинку Что такое потенциал ионизации атома. Картинка про Что такое потенциал ионизации атома. Фото Что такое потенциал ионизации атома

Ионизационный потенциал или потенциал ионизации — это та работа, которую нужно потратить, чтоб оторвался электрон от атома и при этом был удален на бесконечно большое расстояние (т. е. таким образом, чтоб не попадал под действие положительно заряженного ядра).

Потенциалы ионизации бывают:

Проще и легче отщепить от атома первый электрон. Для отрыва следующих электронов потенциал ионизации будет расти т. к. увеличится свободный заряд иона, притягивающего электроны.

Отщепить первый электрон труднее всего у инертных газов, потому что их замкнутые электронные оболочки обладают исключительной стабильностью. Соответственно второй и третий электроны будет оторвать еще сложнее.

Легче всего отщепить первый электрон у атомов щелочных металлов т. к. он единственный валентный электрон.Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть фото Что такое потенциал ионизации атома. Смотреть картинку Что такое потенциал ионизации атома. Картинка про Что такое потенциал ионизации атома. Фото Что такое потенциал ионизации атома

В одной подгруппе электрон будет иметь наименьшую связь и более легко отрываться, чем выше у него порядковый номер. Имея аналогичную электронную структуру атому проще потерять электрон в том случае, если он находится дальше от положительно заряженного ядра.

При наименьшем ионизационном потенциале атома произойдет наиболее легкая отдача электрона.

Еще одной важной характеристикой атома является сродство к электрону.

Сродство к электрону — это величина энергии, которая выделяется или поглощается при присоединении электрона к свободному атому и превращении его в отрицательный ион.

Легче всего электроны присоединяют к себе те атомы, которые достраивают внешнюю орбиту т. е. по конфигурации похожи на благородные газы. К таким элементам можем отнести те, у которых на внешней оболочке от 4 до 7 электронов. Легче всего отдают электроны атомы элементов, у которых после отдачи электрона остается восьмиэлектронная оболочка. Это элементы, у которых на наружной оболочке находится 1,2 или 3 электрона.

Нет зависимости величины сродства элемента к электору и его ионизационного потенциала. Это означает, что сродство элемента к электрону не будет больше при его большем ионизационном потенциале. На эту величину сильное влияние оказывает структура электронной оболочки атома. Например, при высоком ионизационном потенциале инертных газов у них большая устойчивость структуры электронных оболочек, по этой же причине очень маленькое сродство к электрону.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник

Ионизационный потенциал атома

Энергия ионизации, или, как её иногда называют, первый ионизационный потенциал (J1) (для многоэлектронного атома существуют также понятия второго, третьего и т. д. ионизационных потенциалов, представляющих собой энергию удаления электрона от его свободных невозбуждённых катионов с зарядами +1, +2 и т. д. Эти ионизационные потенциалы, как правило, менее важны для характеристики химического элемента.), представляет собой наименьшую энергию, необходимую для удаления электрона от свободного атома в его низшем энергетическом (основном) состоянии на бесконечность. Энергия ионизации является одной из главных характеристик атома, от которой в значительной степени зависят природа и прочность образуемых атомом химических связей. От энергии ионизации атома существенно зависят также восстановительные свойства соответствующего простого вещества. На энергию ионизации атома наиболее существенное влияние оказывают следующие факторы:

На энергию ионизации оказывают влияние также и менее значительные факторы, такие, как квантовомеханическая обменная энергия, спиновая и зарядовая корреляция и др.

Энергия ионизации всегда имеет эндоэнергетическое значение (это понятно, так как чтобы оторвать электрон от атома, требуется приложить энергию, самопроизвольно это произойти не может).

Энергия последовательной ионизации In (кДж/моль) атомов элементов третьего периода [1]

ЭлементI1I2I3I4I5I6I7
Na495,84564
Mg737,714517730
Al577,61817274411600
Si786,515773228435016100
P1011,8190429104950627021200
S999,62253338045656950849027000
Cl1251,22296385051606560936011000
Ar1520,62666394657707230878012000

Ссылки

Внешние ссылки

Структурная химияХимическая связь:Ароматичность | Ковалентная связь | Ионная связь | Металлическая связь | Водородная связь | Донорно-акцепторная связь | ТаутомерияОтображение структуры:Функциональная группа | Структурная формула | Химическая формула | ЛигандЭлектронные свойства:Электроотрицательность | Сродство к электрону | Энергия ионизации | Диполь | Правило октетаСтереохимия:Асимметрический атом | Изомерия | Конфигурация | Хиральность | Конформация

Полезное

Смотреть что такое «Ионизационный потенциал атома» в других словарях:

ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ — (потенциал ионизации), наименьшая разность потенциалов V, к рую должен пройти эл н в ускоряющем электрич. поле, чтобы его энергия eV была достаточна для ионизации невозбуждённого атома (или молекулы) электронным ударом (е заряд эл на). Такой эл н … Физическая энциклопедия

ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ — энергия ионизации, делённая на величину заряда электрона е. И. п. равен ускоряющей разности потенциалов V, к рую нужно приложить, чтобы сообщить электрону энергию eV, достаточную для ионизации атома (или молекулы) при их соударении. Значения И. п … Физическая энциклопедия

ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ — физическая величина, определяемая отношением энергии, необходимой для однократной ионизации атома (молекулы), к заряду электрона. Характеризует прочность связи электрона в атомной системе … Большой Энциклопедический словарь

потенциал ионизации, ионизационный потенциал — [ionization potential] физическая величина, определяемая отношением минимальной энергии, необходимой для однократной ионизации атома (или молекулы), находящаяся в основном состоянии, к заряду электрона. Ионизационный потенциал мера энергии… … Энциклопедический словарь по металлургии

ионизационный потенциал — физическая величина, определяемая отношением энергии, необходимой для отрыва электрона от атома (молекулы, иона), к заряду электрона. Характеризует прочность связи электрона в атомной системе. * * * ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ … Энциклопедический словарь

Ионизационный потенциал — потенциал ионизации, физическая величина, определяемая отношением наименьшей энергии, необходимой для однократной ионизации (См. Ионизация) атома (или молекулы), находящегося в основном состоянии, к заряду электрона. И. п. мера энергии… … Большая советская энциклопедия

ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ — (потенциал ионизации), миним. разность потенциалов U, к рую должен пройти электрон в ускоряющем электрич. поле, чтобы его кинетич. энергия стала достаточной для ионизации атома (молекулы). Более общее понятие энергия ионизации Е, мииим. энергия,… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Потенциал ионизации — Энергия ионизации, или, как её иногда называют, первый ионизационный потенциал (J1) (для многоэлектронного атома существуют также понятия второго, третьего и т. д. ионизационных потенциалов, представляющих собой энергию удаления электрона от его… … Википедия

ионизационный — относящийся к ионизации; и ная камера устройство, применяемое в физике и технике для измерения и исследования ионизирующих излучений по ионизационному току, который возникает в камере под действием излучения; и. потенциал энергия, которую… … Словарь иностранных слов русского языка

Электроотрицательность — атома, величина, характеризующая способность атома в молекуле притягивать электроны, участвующие в образовании химической связи. Известно несколько способов вычисления Э. Так, согласно Р. Малликену (1935), мерой Э. может служить сумма… … Большая советская энциклопедия

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *