Avainero ionisaatioenergian ja sitoutumisenergian välillä on se, että ionisaatioenergia on pienin energiamäärä, joka tarvitaan eristetyn neutraalin kaasumaisen atomin tai molekyylin löyheimmin sitoutuneen elektronin poistamiseen, kun taas sitoutumisenergia on pienin tarvittava energiamäärä poistaa hiukkanen hiukkasjärjestelmästä.
Kemiallisten järjestelmien ionisaatioenergia ja sitoutumisenergia ovat kaksi eri termiä, jotka kuvaavat kahta erilaista ilmiötä. Keskustelemme tarkemmin tämän artikkelin alla olevista yksityiskohdista.
Mitä on ionisaatioenergia?
Ionisaatioenergia on pienin energiamäärä, joka tarvitaan vetämään irti eristetyn neutraalin kaasumaisen atomin tai molekyylin löyheimmin sitoutunut elektroni. Voimme merkitä tämän ionisaatioreaktion seuraavasti:
X(g) + energia ⟶ X+(g) + e –
Tässä yhtälössä X on mikä tahansa atomi tai molekyyli, kun taas X+ on ioni, jonka löyhästi sitoutunut elektroni on poistettu atomista tai molekyylistä, kun taas e–on poistettu elektroni. Yleensä tämä on endoterminen prosessi. Tyypillisesti kauempana uloin elektroni on atomin ytimestä, pienempi ionisaatioenergia ja päinvastoin.
Kuva 01: Ensimmäiset ionisaatioenergiatrendit elementtien jaksollisessa taulukossa
Fysikaalisessa kemiassa ionisaatioenergia ilmaistaan elektronivolttiyksiköissä (eV). Tätä yksikköä ei kuitenkaan yleensä käytetä kemiallisesti, koska laskemme arvot "mooliyksiköitä kohti". Siksi ionisaatioenergian mittayksikkö on kilojoulea moolia kohden (kJ/mol). Lisäksi jaksollisessa taulukossa on ionisaatioenergian jaksollisia suuntauksia; ionisaatioenergia yleensä kasvaa vasemm alta oikealle tietyn ajanjakson aikana, ja ionisaatioenergia yleensä vähenee ylhäältä alas tietyssä ryhmässä.
Mitä on sitova energia?
Sidosenergia on pienin energiamäärä, joka tarvitaan hiukkasen poistamiseen hiukkasjärjestelmästä. Voimme myös kuvata sitä pienimmäksi energiamääräksi, joka tarvitaan hiukkasjärjestelmän purkamiseen yksittäisiksi osiin. Ydinfysiikassa käytetään kuitenkin termiä erotusenergia eikä termiä sitova energia. Tyypillisesti sidottu järjestelmä on alhaisemmalla energiatasolla kuin sen sitoutumattomat aineosat.
Kuva 02: Sitoutumisenergiakäyrä eri kemiallisille elementeille
Sidosenergiaa on eri tyyppejä: elektronin sitomisenergia tai ionisaatioenergia, atomien sitoutumisenergia, sidoksen dissosiaatioenergia, ydinsidosenergia, gravitaatiositoutumisenergia jne.
Mitä eroa on ionisaatioenergialla ja sidosenergialla?
Ionisaatioenergia on eräänlainen sitova energia. Keskeinen ero ionisaatioenergian ja sitoutumisenergian välillä on se, että ionisaatioenergia on pienin energiamäärä, joka tarvitaan eristetyn neutraalin kaasumaisen atomin tai molekyylin löyheimmin sidotun elektronin irrottamiseen, kun taas sitoutumisenergia on pienin energiamäärä, joka tarvitaan poistamaan hiukkanen hiukkasjärjestelmästä.
Alla on yhteenveto ionisaatioenergian ja sitoutumisenergian välisestä erosta.
Yhteenveto – ionisaatioenergia vs sidosenergia
Ionisaatioenergia on eräänlainen sitova energia. Keskeinen ero ionisaatioenergian ja sitoutumisenergian välillä on, että ionisaatioenergia on pienin energiamäärä, joka tarvitaan poistamaan eristetyn neutraalin kaasumaisen atomin tai molekyylin löyheimmin sitoutunut elektroni, kun taas sitoutumisenergia on pienin energiamäärä, joka tarvitaan hiukkasen poistamiseen hiukkasten järjestelmä.
