Page 47 - Fen Lisesi Kimya 11

MODERN ATOM TEORİSİ

ç) İyonlaşma Enerjisi, Elektron İlgisi ve Elektronegatifliğin
Ölçülmesi
Atomların iyonlaşma enerjileri, elektron ilgileri ve elektronegatiflik
değerleri nasıl ölçülür? Atomların periyodik özelliklerinin ölçülmesinde
atomların hangi özelliklerinden yararlanılır?
Atomun iyonlaşma enerjisi, gaz boşaltım tüpüne doldurulmuş nötr
gaz hâldeki elementin iyonlaştırılmasıyla hesaplanır. İyonlaşma ener-
jisinin ölçülmesinde Crooks tüpüne benzer bir aygıt kullanılır. Aygıtta
katot olarak elektron yayan tungsten metalinden yapılmış bir flaman
ve anot olarak da bir metal plaka kullanılır. Metal plakanın önüne elek
şeklinde düşük enerjili elektronları yakalamaya yarayan bir levha yer-
leştirilir (Görsel 1.30).

Görsel 1.30: Elementlerin iyonlaşma enerjisinin ölçülmesinde kullanılan aygıt
Tüp içine düşük basınçta iyonlaşma enerjisi ölçülmek istenen ele-
ment atomu gaz hâline getirilerek doldurulur. Örneğin tüpün içine po-
tasyum (K) elementi gaz hâline getirilerek konur ve elektrotlara yüksek
gerilim uygulanır. Elektrotlara yüksek gerilim uygulanmasıyla flaman-
dan elektronlar kopar ve eleğe doğru hızlanarak ilerler.
Başlangıçta uygulanan gerilim ile kopan elektronların enerjisi potas-
yum atomunun en dış enerji seviyesindeki 1 elektronu koparmak için
yeterli değildir. Bu elektronların atomlarla çarpışmaları esnek oldu-
ğundan elektronlar enerji kaybına uğramaz. Enerji kaybına uğramayan
elektronlar yeterli enerjiye sahip olduğundan elekten geçerek anota
ulaşır. Bu sırada devreden akım geçmeye başlar. Devreden geçen
gerilim yavaş yavaş arttırıldığında devreden geçen akım şiddeti artar.
Gerilimin artmasıyla flamandan kopan elektronların hızı ve kinetik ener-
jileri de artar. Bu şekilde elektronlar potasyum atomundan 1 elektronu
koparabilecek yeterli enerjiye sahip olur.
Potasyum atomlarından elektron kopması sırasında katottan gelen
elektron, enerjisinin bir kısmını atomdan kopardığı elektrona aktarır.
Böylece katottan gelen elektronların enerjileri düşerek elekten geçe-
mez. Elektronların enerjisi düşünce anota ulaşan elektron sayısı azalır
ve akım şiddetinde ani ve büyük bir azalma meydana gelir. Flaman-
dan kopan elektronların enerjisi elektron volt (e.V), dış devreden geçen
akım şiddetinde meydana gelen ani değişme anındaki gerilim değerin-
den hesaplanabilir. 1 mol atomun iyonlaşma enerjisi İE = e.V.N bağın-
A
tısı ile hesaplanır. Formüldeki e, elektronun yükü; V, uygulanan gerilim;
N , Avogadro sayısıdır. Bu hesaplanan enerji atomun birinci iyonlaşma
A
enerjisine eşittir. İyonlaşma enerjileri 1 elektron için mol başına e.V/mol,
kcal/mol, kj/mol olarak verilir.

59
KİMYA 11. SINIF