原子モデルによって説明されるイオン化エネルギー
イオン化エネルギーは、その地上電子状態の気体原子またはイオンから電子を除去するために必要な最小エネルギーです。 この概念を理解するには、原子モデルの適切な把握と電子配置の説明が必要です。異なる原子モデルによってイオン化エネルギーがどのように説明されるかは次のとおりです。
1。 Bohrモデル:
* 簡単な説明: BOHRモデルは、原子を特定のエネルギーレベルまたは殻に周回する電子に囲まれた核として描写しています。核から遠く離れているほど、電子はエネルギーレベルが高くなります。
* イオン化エネルギー: BOHRモデルでは、イオン化エネルギーは、電子と核の間の静電引力を克服するために必要なエネルギーであり、それにより、そのシェルから除去し、原子を正に帯電イオンに変換します。
* IEに影響する要因:
* 核からの距離: 核に近い電子は、より強い引力を経験し、除去するためにより高いイオン化エネルギーを必要とします。これは、イオン化エネルギーが一般的に周期表の期間にわたって増加する理由を説明しています。
* 核電荷: より高い核電荷(より多くの陽子)は、電子のより強い引力をもたらし、より高いイオン化エネルギーをもたらします。
* シールド効果: 内側の電子は、完全な核電荷から外側の電子を保護します。このシールド効果は、核と外部電子の間の引力を弱め、イオン化エネルギーを低下させます。
2。量子機械モデル:
* 高度な説明: 量子機械モデルは、原子のより洗練されたビューを提供し、電子は軌道と呼ばれる確率分布で記述されています。 各軌道は、特定のエネルギーレベルと形状によって特徴付けられます。
* イオン化エネルギー: このモデルでは、イオン化エネルギーは、地上電子状態とイオン化状態のエネルギー差に対応しています。これは、電子を初期軌道から原子の外側の自由状態に移行するために必要なエネルギーを表します。
* IEに影響する要因:
* 軌道タイプ: S軌道の電子は一般に、核の電子よりも核に近いため、S電子のイオン化エネルギーが高くなります。
* 電子電子相互作用: 同じ軌道またはサブシェルの電子間の反発は、イオン化エネルギーに影響を与える可能性があります。たとえば、充填されたサブシェルから電子を除去するには、部分的に満たされたサブシェルからそれを除去するよりも多くのエネルギーが必要です。
* 浸透: 一部の軌道には、他の軌道よりも「侵入」(核に近づく確率)が大きくなっています。この浸透効果は、異なる軌道間のイオン化エネルギーの違いに寄与します。
要約、 Bohrと量子の機械モデルの両方は、イオン化エネルギーを理解するためのフレームワークを提供します。 BOHRモデルは単純化されたビューを提供しますが、量子機械モデルはより詳細で正確な説明を提供します。両方のモデルは、原子のイオン化エネルギーを決定する際の核電荷、電子エレクトロン相互作用、軌道特性などの要因の重要性を強調しています。