Kas ir jonizācijas enerģija?

Katram atomam ir vismaz viens elektrons, un šis elektrons piešķir atomam negatīvu lādiņu. Jonizēt atomu nozīmē noņemt vienu vai vairākus elektronus, lai piešķirtu atomam pozitīvu jona lādiņu. Nenoteikta enerģijas daudzuma pievienošana atomam nedos atbilstošus rezultātus un var novest pie tā, ka elektronu nebūs vai pārāk daudz elektronu bēgs no atoma. Viens no veidiem, kā aprēķināt jonizācijas enerģiju, ir vadīt strāvu caur atomu, līdz tas izstaro gaismu.

Jonizācijas enerģija ir mērījums, cik daudz enerģijas ir nepieciešams, lai viens elektrons rāpotu prom no atoma. Tas notiek, pieliekot atomam pozitīvu lādiņu. Kad enerģija ir pietiekama, attālākais elektrons aizbēgs no atoma un tā vietā pievienosies enerģijas avotam. Lai atoms būtu līdzsvarots, trūkstošā elektrona vietu ieņems jons, piešķirot atomam pozitīvu lādiņu.

Dažiem atomiem ir vienāda jonizācijas enerģija katram elektronam, bet citiem būs atšķirīgs elektrona enerģijas līmenis. Ja ir nepieciešami dažādi enerģijas līmeņi, tad to sauc par pirmo jonizācijas enerģiju pirmajam elektronam, otro jonizācijas enerģiju otrajam un tā tālāk, līdz tiek uzskaitīti visi elektroni. Ja enerģijas līmenis ir vienāds, tad enerģiju sauc vienkārši par jonizācijas enerģiju.

Nepieciešamo enerģijas daudzumu mēra elektronvoltos. Šis mērījums ir tāds pats kinētiskās enerģijas daudzums, ko elektrons uzkrāj, kad tas iziet cauri viena volta elektriskajam potenciālam. Kad pirmo reizi tika atklāta jonizācija, jonizācijas mērīšanai tika izmantoti regulāri volti, taču šis mērījums nav tik precīzs kā elektronvolti.

Periodiskā elementu tabula grupē elementus pēc daudzām dažādām līdzībām, piemēram, elektronu skaita vai atomu lieluma. Vēl viena grupēšana tabulā ir enerģijas daudzums, kas nepieciešams jonizācijai. Elementiem, kas atrodas vairāk uz augšu un pa labi, ir nepieciešams vairāk enerģijas nekā periodiskās tabulas apakšējā kreisajā stūrī.