Energia de remoção eletrónica e espetros fotoeletrónicos

Energia de ionização $(E_i)$

Trata-se da energia necessária fornecer ao eletrão mais externo de um átomo para que este fique com $0 \ J$ , ou seja, para que este abandone o átomo.

Quando se fornece energia a um eletrão, vai acontecer um de três casos possíveis:

$E_f<E_i$ : O eletrão mantém-se no átomo, podendo ou não transitar de nível.
$E_f=E_i$ : O eletrão abandona o átomo com $E=0 \$
$E_f>E_i$ : O eletrão abandona o átomo com $E>0$

Se a energia fornecida pelos fotões for superior à energia de ionização, a energia "a mais" no eletrão vai ser transformada em energia cinética:

$E_f=E_{i}+E_c$

Sabendo a energia de ionização, é possível calcular a energia do eletrão:

$E_n+E_{i}=0 \Leftrightarrow E_n=-E_{i}$

Energia de remoção

A energia de remoção corresponde à energia necessária fornecer a um dado átomo para remover todos os eletrões de uma orbital (todos os eletrões com a mesma energia).

Espetro fotoeletrónico

Trata-se do gráfico que contém os valores de energia de remoção de um dado átomo para cada orbital. Cada pico corresponde a um valor de energia de remoção diferente, e a sua altura é proporcional ao número de eletrões que apresentam esse valor de energia de remoção (ao número de eletrões nessa orbital).

Interpretação do espetro fotoeletrónico

1.	Número de picos, ou seja, número de valores de energia de remoção diferentes superior ao número de níveis de energia indica a existência de várias orbitais.
2.	Valores de energia de remoção próximos indicam que o nível contém várias orbitais.
3.	Valores de energia de remoção com diferente ordem de grandeza indicam diferentes níveis energéticos.
4.	Determina-se o número relativo de eletrões em cada orbital por análise e comparação da altura dos picos.

Exemplo

O espetro fotoeletrónico do lítio, é o seguinte:

Física e Química A; Espetros; 10º Ano; Energia de remoção eletrónica e espetros fotoeletrónicos

Em A está representado o número relativo de eletrões e em B os valores de energia de remoção.

O espetro pode ser interpretado, concluindo-se que, uma vez que existem dois picos, tem-se dois valores de energia de remoção diferentes. Como os valores desses dois picos têm diferentes ordens de grandeza, conclui-se a existência de dois níveis de energia.

Por fim, como o pico da esqueda tem o dobro do tamanho do pico da direita, sabe-se que dos três eletrões, dois se encontram no 1º nível de energia (correspondente ao pico da esquerda), e que o outro eletrão se encontra no 2º nível (correspondente ao pico da direita).

Assim, a configuração eletrónica do lítio será:

$_3Li:1s^22s^1$