Was ist Ionisierungsenergie?
Die Ionisierungsenergie, dh die Energiemenge, die zur Trennung eines Elektrons von einem Atom benötigt wird, ist für die Physik und Chemie wichtig. Durch Ionisieren eines Atoms wird ein Elektron entfernt und ein positives Ion hinzugefügt, wodurch die gesamte Struktur des Atoms verändert wird. Wenn das Atom ionisiert ist, kann es keine normalen Bindungen eingehen, so dass es je nach Bedarf des Wissenschaftlers für ganz andere Zwecke verwendet werden kann. Einige Atome weisen unterschiedliche Ionisierungsenergieniveaus auf, zu welchem Zeitpunkt die Ionisierung gemäß der Reihenfolge der Energie bezeichnet wird. Die Ionisation hat einen speziellen Energiewert, der als Elektronenvolt bezeichnet wird.
Jedes Atom hat mindestens ein Elektron und dieses Elektron gibt dem Atom eine negative Ladung. Das Atom zu ionisieren bedeutet, ein oder mehrere Elektronen zu entfernen, um dem Atom die positive Ladung eines Ions zu verleihen. Das Hinzufügen einer nicht festgelegten Energiemenge zu einem Atom führt nicht zu den richtigen Ergebnissen und kann dazu führen, dass entweder keine Elektronen oder zu viele Elektronen aus dem Atom fliehen. Eine Möglichkeit zur Berechnung der Ionisierungsenergie besteht darin, einen Strom durch das Atom zu leiten, bis Licht emittiert wird.
Die Ionisierungsenergie ist ein Maß dafür, wie viel Energie ein Elektron benötigt, um vom Atom wegzukriechen. Dies geschieht durch Anlegen einer positiven Ladung an das Atom. Wenn die Energie ausreicht, wird das äußerste Elektron aus dem Atom fliehen und sich stattdessen der Energiequelle anschließen. Um das Atom im Gleichgewicht zu halten, ersetzt ein Ion das fehlende Elektron und gibt dem Atom eine positive Ladung.
Einige Atome haben für jedes Elektron die gleiche Ionisierungsenergie, andere haben unterschiedliche Energieniveaus für das Elektron. Wenn unterschiedliche Energieniveaus erforderlich sind, wird dies als erste Ionisierungsenergie für das erste Elektron, zweite Ionisierungsenergie für das zweite Elektron usw. bezeichnet, bis alle Elektronen berücksichtigt sind. Wenn das Energieniveau das gleiche ist, wird die Energie einfach als Ionisierungsenergie bezeichnet.
Die benötigte Energiemenge wird in Elektronenvolt gemessen. Diese Messung ist die gleiche Menge kinetischer Energie, die das Elektron ansammelt, wenn es das elektrische Potential von einem Volt durchläuft. Als die Ionisation zum ersten Mal entdeckt wurde, wurden zur Messung der Ionisation reguläre Volt verwendet. Diese Messung ist jedoch nicht so genau wie die von Elektronenvolt.
Das Periodensystem der Elemente gruppiert die Elemente nach vielen verschiedenen Ähnlichkeiten, wie der Anzahl der Elektronen oder der Atomgröße. Eine weitere Gruppierung auf dem Tisch ist die Energiemenge, die für die Ionisierung benötigt wird. Für die Elemente weiter oben und rechts wird mehr Energie benötigt als für die Elemente links unten im Periodensystem.