Vad är joniseringsenergi?

Joniseringsenergi, som är den mängd energi som krävs för att separera en elektron från en atom, är viktig för fysik och kemi. Genom att jonisera en atom avlägsnas en elektron och en positiv jon tillsätts, vilket ändrar atomens hela struktur. När joniserad kan atom inte skapa normala bindningar, så den kan användas för helt olika ändamål, beroende på forskarens behov. Vissa atomer har olika joniseringsenerginivåer, vid vilken tidpunkt joniseringen hänvisas till i enlighet med energiorden. Joniseringen har ett speciellt energivärde som kallas elektronvolt.

Varje atom har minst en elektron, och denna elektron ger atomen en negativ laddning. Att jonisera atomen betyder att ta bort en eller flera elektron för att ge atomen den positiva laddningen av en jon. Att lägga till en ospecificerad mängd energi till en atom ger inte riktiga resultat och kan antingen leda till att inga elektroner eller för många elektroner flyr från atomen. Ett sätt att beräkna joniseringsenergi är att driva en ström genom atomen tills den avger ljus.

Joniseringsenergin är ett mått på hur mycket energi som behövs för att en elektron ska krypa bort från atomen. Detta sker genom att applicera en positiv laddning på atomen. När energin är tillräcklig kommer den yttersta elektronen att fly från atomen och kommer istället att gå med i energikällan. För att hålla atomen balanserad kommer en jon att ta plats för den saknade elektronen, vilket ger atomen en positiv laddning.

Vissa atomer har samma joniseringsenergi för varje elektron, men andra har olika energinivåer för elektronen. Om det krävs olika energinivåer, kallas den den första joniseringsenergin för den första elektron, den andra joniseringsenergin för den andra och så vidare tills alla elektroner redovisas. Om energinivån är densamma, hänvisas energin helt enkelt till joniseringsenergi.

Mängden energi som behövs mäts i elektronvolt. Denna mätning är samma mängd kinetisk energi som elektronen ackumuleras när den går genom den elektriska potentialen på en volt. När jonisering först upptäcktes användes vanliga volt för att mäta jonisering, men denna mätning är inte lika exakt som elektronvolt.

Den periodiska tabellen över element grupperar elementen efter många olika likheter, såsom antalet elektroner eller atomstorlek. En annan gruppering på bordet är mängden energi som krävs för jonisering. För elementen mer uppåt och till höger behövs mer energi än element längst ner till vänster på det periodiska systemet.