l'energie d'ionisation

1.9 L'energie d'ionisation

1.9.1 Contexte et interprétation actuelle

L'énergie d'ionisation a la même signification comme la ,,fonction de travail" ( W_ex ) définie par Einstein, et représente l'énergie nécessaire pour arracher un électron à partir de sa position dans la structure atomique. La fonction de travail a été défini par Einstein pour les métaux; potentiel d'ionisation est une extension pour chaque élément connu dans le système périodique. Ionisation, comme il est mentionné, dans ce contexte signifie la libération d'un électron d'un atome. Pour H qui ne dispose que d' un seul électron se déplaçant autour de noyau, nous allons avoir une valeur unique pour le potentiel d'ionisation. Pour les autres éléments, une valeur distincte et croissante du potentiel d'ionisation est mesurée à partir de électrones distant quand on se rapproche de noyau atomique.
En théorie atomique actualle, la variation de potentiel d'ionisation pour un element et sa correaltion avec la structure atomique est ignoré. La variation du potentiel d'ionisation du dernier électron externe est utilisé uniquement à titre d'exemple pour le soutien de la périodicité chimique. La variation des potentiels d'ionisation des autres électrons  pour meme element ou de la variation du potentiel d'ionisation de la même électron interne à partir de différents éléments ne présente aucune signification en mécanique quantique actuelle.

1.9.2 Explication proposée

Il est important de souligner que le potentiel d'ionisation doit jouer un rôle fondamental dans la structure atomique. Cela parce que les électrons sont disposés dans des coquilles, et dans chaque coquille encore une différence d'énergie d'ionisation est observée. En mécanique quantique la différence d'énergie d'ionisation des électrons sur la même coque est donnée par l'énergie de spin électronique et éventuellement interaction entre les électrons.
En théorie présentée valeur différente du potentiel d'ionisation sont donnés en raison des différentes orbites des mouvements des électrons autour de noyau .
Dans notre calcul une base de données avec des potentiels d'ionisation trouvés à l'adresse suivante http://spectr-w3.snz.ru/ion.phtml . a été utilisée.
Sans faire aucune supposition sur la disposition des électrons autour noyau, nous allons analyser le potentiel d'ionisation pour la série isoélectroniques. Par série isoélectroniques, nous entendons le même nombre d' électrons mais un nombre croissant de protons respectivement des neutrons dans le noyau. En raison de l'espace limité pour l'affichage dans l'onglet 1 sont présentés potentiels d'ionisation pour 15 premiers éléments, mais les faits présentés pour ces éléments sont valables pour tous les éléments dans le système périodique.

Analyser le potentiel d'ionisation de la première série isoélectroniques ( un électron autour noyau ), on observe une dépendance quadratique par rapport au nombre atomique Z. La dépendance quadratique est facile à observer pour la première série isoélectroniques mais pour d'autres séries est caché par un ajout de facteur constant dans l'expression de l'énergie. Pour arriver à une dépendance linéaire , nous allons travailler avec la racine carrée du potentiel d'ionisation et nous ferons également quelques astuces mathématiques simples .

On définit un potentiel d'ionisation relative du kième d'électrons d'un élément en tant que potentiel d'ionisation k-sième divisé par le potentiel d'ionisation d' électrons d'hydrogène. Par exemple dans le cas de l'hydrogène par rapport au potentiel est de 1 , et de l'hélium, nous avons deux potentiels d'ionisation relatifs; 1,8 pour un électron et 3,99 pour le second électron. Pour les autres éléments de la modalité du potentiel d'ionisation par rapport calcul sont les mêmes. Dans l'onglet 2 , sont présentées racine carrée du potentiel d'ionisation par rapport aux 15 premiers éléments .

Avec cette modification simple , la répartition de la racine carrée du potentiel d'ionisation par rapport à la première électronique ( première série isoélectronique ) à différents atomes est en relation linéaire avec le nombre atomique Z et ceci est observé à partir de l'onglet. 2 , même sans une représentation graphique .

La variation de la racine carrée du potentiel d'ionisation par rapport à la première série 36 isoélectroniques lié aux numéros atomiques Z est présenté en figure 1.17 et 1.18 ; fig. 1,17 est une partie détaillée de 1,18 et est présenté pour une meilleure visualisation des variations de potentiel d'ionisation. La même dépendance linéaire est observée également pour les séries plus isoélectroniques , mais une image avec une telle quantité d'information ne donne aucune information supplémentaire. Dans photos de la série isoélectronique sont positionnés de gauche à droite . Pour deux premières séries isoélectroniques, deux lignes parallèles avec la même pente sont obtenus lorsque le numéro atomique est passée de l'hélium à conduire. La seconde ligne représentant l'énergie du second électron dans des atomes est un peu décalé liée à la première série isoélectronique dû à un facteur qui représentent une nouvelle interaction apparaissant . On peut observer également un couplage entre l'énergie de la première électrons et l'énergie de la seconde électrons lorsque l'on change de différents éléments ( numéros atomiques différents ), la pente de la variation de l'énergie pour la première série de deux isoélectronique est constante à partir de l'hélium pour le dernier élément ( la vérification est composé Z = 90 ) .

ionisation -005

Comme on observe la dépendance linéaire est respectée pour tous les électrons de ces séries isoélectroniques et aussi pour les séries plus élevées isoélectroniques .
De la représentation graphique de l'énergie d'ionisation, nous pouvons observer que nous avons un couplage des électrons en paires de minimum 2 électrons avec la même pente de la variation de l'énergie. Nous pouvons aussi observer un accouplement à plusieurs paires de deux électrons ayant la même pente de la dépendance énergétique . Par exemple, après la première paire d'électrons, un certain nombre de quatre paires ( huit électrons orbite ) présente la même pente de la variation de l'énergie. Ces distributions d'ionisation potentiels contredisent la théorie de la mécanique quantique et aussi l'hypothèse d'onde corpusculaire. Il est impossible pour un électron ayant un mouvement compliqué , étant donné que la probabilité de présenter une dépendance linéaire du potentiel d'ionisation. De plus, cette dépendance linéaire en contradiction avec les rapports de l'incertitude de Heisenberg .

En conséquences, nous pouvons supposer, pour le moment, que, ,,en ajoutant" un ou plusieurs électrons à un atome hydrogénoïde aura comme modification des conséquences de l'interaction de l'énergie avec un simple terme supplémentaire, la variation est liée au numéro atomique.
Dans le même temps, la faible nouvelle explication Moseley peut être formulée. Le saut d' électrons à partir d'un niveau supérieur à un autre niveau inférieur, avec les deux niveaux d'énergie linéaire dépendant de numéro atomique va produire un photon d'une énergie proportionnelle à cette différence. En conclusion, le facteur de ecranation due à d'autres électrons des atomes, réelle acceptée par mécanique quantique est erroné et la formulation de Moseley faible doit être corrigée.

En conclusion, nous avons une variation simple et facile à suivre du potentiel d'ionisation dans le système périodique, mais cette variation est impossible d'être expliqué dans les théories de la mécanique quantique. Dans le même temps, cette variation suppose une trajectoire précise de l'électron autour noyau qui contredit encore théorie de l'onde - corpuscule et l'idée de la densité de probabilité d'électrons autour noyau.
La dépendance linéaire de l'énergie par rapport à un potentiel d'ionisation est exact aussi pour soi-disant couche d et f couche en véritable mécanique quantique . La seule différence observée dans la distribution de potentiel d'ionisation par rapport à la couche différente est représentée par la pente différente .
Une discussion plus détaillée de ces aspects sera faite à des dispositifs électroniques sur les atomes à plusieurs électrons .