O que é energia de ionização – Definição

O que é energia de ionização. Energia de ionização, também chamada potencial de ionização, é a energia necessária para remover um elétron do átomo neutro. Dosimetria de Radiação

Energia de ionização

Energia de ionização , também chamada potencial de ionização , é a energia necessária para remover um elétron do átomo neutro.

X + energia → X + + e 

onde X é qualquer átomo ou molécula capaz de ser ionizada, X + é aquele átomo ou molécula com um elétron removido (íon positivo) e e  é o elétron removido.

Existe uma energia de ionização para cada elétron sucessivo removido. Os elétrons que circundam o núcleo se movem em órbitas bastante bem definidas. Alguns desses elétrons estão mais fortemente ligados ao átomo do que outros. Por exemplo, apenas 7,38 eV são necessários para remover o elétron mais externo de um átomo de chumbo, enquanto 88.000 eV são necessários para remover o elétron mais interno.

  • A energia de ionização é mais baixa para os metais alcalinos que possuem um único elétron fora de uma concha fechada.
  • A energia de ionização aumenta em uma linha no máximo periódico para os gases nobres que fecharam as conchas.

Por exemplo, o sódio requer apenas 496 kJ / mol ou 5,14 eV / átomo para ionizá-lo. Por outro lado, o neon, o gás nobre, imediatamente anterior à tabela periódica, requer 2081 kJ / mol ou 21,56 eV / átomo.

A energia de ionização associada à remoção do primeiro elétron é mais comumente usada. O n de energia de ionização th refere-se à quantidade de energia necessária para remover um electrão a partir das espécies com uma taxa de ( n -1).

1a energia de ionização

X → X + + e 

2a energia de ionização

+ → X 2+ + e 

3a energia de ionização

2+ → X 3+ + e 

Por exemplo, apenas 7,38 eV são necessários para remover o elétron mais externo de um átomo de chumbo, enquanto 88.000 eV são necessários para remover o elétron mais interno.

Energia de ionização
Fonte: wikipedia.org Licença: CC BY-SA 3.0

Electronvolt – Unidade de Energia

Electronvolt - definição
O elétron-volt é igual à energia obtida por um único elétron quando é acelerado por 1 volt de diferença de potencial elétrico. O trabalho realizado na carga é dado pelo tempo de carga da diferença de tensão, portanto o trabalho W no elétron é: W = qV = (1,6 x 10-19 C) x (1 J / C) = 1,6 x 10-19 J .

Electronvolt (unidade: eV) . Os eletronvolts são uma unidade tradicional de energia, particularmente na física atômica e nuclear . O elétron- volt é igual à energia obtida por um único elétron quando é acelerado por 1 volt de diferença de potencial elétrico . O trabalho realizado sobre a carga é dado pela carga vezes a diferença de tensão; portanto, o trabalho W no elétron é: W = qV = (1,6 x 10 -19 C) x (1 J / C) = 1,6 x 10 -19 J . Como essa unidade é muito pequena, é mais conveniente usar múltiplos de volts de elétron: quilo-elétron-volts (keV), mega-elétron-volts (MeV), giga-electronvolts (GeV) e assim por diante. Desde Albert Einstein mostrou quemassa e energia são equivalentes e conversíveis uma na outra, o volt eletrônico também é uma unidade de massa. É comum na física de partículas, onde unidades de massa e energia são freqüentemente trocadas, expressar massa em unidades de eV / c 2 , onde c é a velocidade da luz no vácuo (de E = mc 2 ). Por exemplo, pode-se dizer que o próton tem massa de 938,3 MeV , embora estritamente falando deva ser 938,3 MeV / c 2 . Por outro exemplo, uma aniquilação elétron-pósitron ocorre quando um elétron com carga negativa e um pósitron com carga positiva (cada um com uma massa de 0,511 MeV / c 2) colidem. Quando um elétron e um pósitron colidem, eles se aniquilam, resultando na conversão completa de sua massa em repouso em energia pura (de acordo com a fórmula E = mc 2 ) na forma de dois raios gama de 0,511 MeV gama dirigidos de maneira oposta (fótons).

 + e + → γ + γ (2x 0,511 MeV)

  • 1 eV = 1,603 x 10 -19 J
  • 1 eV = 3,83 x 10-20 cal
  • 1 eV = 1,52 x 10-22 BTU

conversão - megawattday, electronvolt - unidades de energia

Exemplo de Energias em Volts Eletrônicos

  • Nêutrons térmicos são nêutrons em equilíbrio térmico com um meio ambiente de temperatura 290K (17 ° C ou 62 ° F) . A energia mais provável a 17 ° C (62 ° F) para a distribuição Maxwelliana é de 0,025 eV (~ 2 km / s).
  • A energia térmica de uma molécula está à temperatura ambiente de cerca de 0,04 eV .
  • Aproximadamente 1 eV corresponde a um fóton infravermelho de comprimento de onda de 1240 nm.
  • Os fótons de luz visível têm energias na faixa de 1,65 eV (vermelho) – 3,26 eV (violeta).
  • A primeira ressonância na reação n + 238 U é 6,67 eV (energia do nêutron incidente), que corresponde ao primeiro nível virtual em 239 U , tem uma largura total de apenas 0,027 eV, e a vida média desse estado é 2,4 × 10 -14 s.
  • A energia de ionização do hidrogênio atômico é 13,6 eV .
  • O carbono-14 decai no nitrogênio-14 através do decaimento beta (decaimento beta puro). As partículas beta emitidas têm uma energia máxima de 156 keV, enquanto sua energia média ponderada é de 49 keV .
  • Os fótons de raios X médicos para diagnóstico de alta energia possuem energias cinéticas de cerca de 200 keV.
  • O tálio 208, que é um dos nuclídeos da cadeia de decaimento de 232 U , emite raios gama de 2,6 MeV, que são muito energéticos e altamente penetrantes.
  • A energia cinética típica da partícula alfa do decaimento radioativo é de cerca de 5 MeV . É causado pelo mecanismo de sua produção.
  • energia total liberada em um reator é de cerca de 210 MeV por fissão de 235 U , distribuída conforme mostrado na tabela. Em um reator, a energia recuperável média por fissão é de cerca de 200 MeV , sendo a energia total menos a energia da energia dos antineutrinos que são irradiados.
  • O raio cósmico pode ter energias de 1 MeV – 1000 TeV .

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