Βρείτε την ενέργεια ιοντισμού του "C" ^ (5+); + Παράδειγμα

Απάντηση:

# 47277.0 χρώμα (λευκό) (l) "kJ" * "mol" ^ (- 1) # 1

Εξήγηση:

Ψάξτε για το έκτη ενέργεια ιονισμού άνθρακα.

Γιατί το έκτος; Η ενέργεια ιονισμού μετρά την απαιτούμενη ενέργεια αφαιρέστε εντελώς ένα γραμμομόριο ηλεκτρονίων από ένα γραμμομόριο ατόμων σε αέρια κατάσταση.

Η πρώτη ενέργεια ιονισμού ενός στοιχείου, χρησιμοποιήστε ένα γραμμομόριο ουδέτερος ως αντιδραστήριο. Λαμβάνοντας τον άνθρακα ως παράδειγμα, η εξίσωση

# "C" (g) -> "C" ^ (+) (g) + e ^

χαρακτηρίζει αυτή τη διαδικασία.

Ομοίως

# "C" (+) (g) -> "C" ^ (2 +)

(6) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "6ο" χρώμα (άσπρο) (l) "IE"

Σημειώστε ότι κάθε πυρήνας άνθρακα περιέχει #6# πρωτόνια και κάθε ουδέτερο άτομο θα κατέχει #6# ηλεκτρόνια. Ως εκ τούτου, # "C" ^ (5 +) (g) # Το ιόν του τελευταίου ηλεκτρόνου του θα έδινε ένα γυμνό πυρήνα άνθρακα και επομένως το # "6ο" χρώμα (λευκό) (l) "IE" # συμβαίνει να είναι η τελευταία δυνατή ενέργεια ιονισμού άνθρακα.

Αναφορά

1 Χειμώνας, Mark. "Carbon: Ιδιότητες των Ελεύθερων Ατόμων." Carbon »Ιδιότητες των Ελεύθερων Ατόμων WebElements Periodic Table, 27 Απριλίου 2018, www.webelements.com/carbon/atoms.html.

Απάντηση:

Η ενέργεια ιονισμού είναι # "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #.

Εξήγηση:

# "C" ^ "5 +" # είναι ένα άτομο υδρογόνου. Έχει ένα ηλεκτρόνιο και έναν πυρήνα με έξι πρωτόνια.

Έτσι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Rydberg τύπος για τον υπολογισμό της ενέργειας.

Η αρχική φόρμουλα του Rydberg δεν έβλεπε άμεσα τις ενέργειες, αλλά μπορούμε να ξαναγράψουμε τη φόρμουλά του για να έχουμε αυτές τις μονάδες.

Ο τύπος Rydberg για την αλλαγή της ενέργειας είναι

#color (μπλε) (μπάρα (ul (| χρώμα (άσπρο) (a / a) DeltaE = -R_HZ ^ 2 (1 / n_text (f) ^ 2 α / α) |))) "" #

όπου

#R_H = "η σταθερά Rydberg", 2,178 × 10 ^ "- 18" χρώμα (άσπρο) (1) "J" #

#Z = # ο αριθμός των χρεώσεων στον πυρήνα

#n_text (i) # και # n_text (f) # είναι τα αρχικά και τελικά επίπεδα ενέργειας.

Για να υπολογίσουμε την ενέργεια ιονισμού από την κατάσταση εδάφους, θέσαμε # n_text (i) = 1 # και # n_text (f) = oo #, Επειτα, #DeltaE_ (1-> oo) = R_HZ ^ 2 = 2.180 × 10 ^ "- 18" χρώμα (άσπρο) (l) "J" × 6 ^ 2 = 7.848 × 10 ^) "J" #

Έτσι, η ενέργεια που απαιτείται για το ιονισμό ενός ατόμου είναι # 7.848 × 10 ^ "- 17" χρώμα (άσπρο) (l) "J" #.

Σε μοριακή βάση, η ενέργεια ιονισμού είναι

# "IE" _1 (C ^ (5+)) = "IE" _6 (C) #

# = (7,848 × 10 ^ "- 17" χρώμα (άσπρο) (l) "J") / (1 χρώμα (κόκκινο) 23 χρώματος (κόκκινο) (ακυρώστε (χρώμα (μαύρο) ("άτομα"))) /

# = 4.726 χ 10 ^ 7 χρώμα (άσπρο) (Ι) "J / mol" = "47 260 kJ · mol"