Vastaus:
# 47277.0color (valkoinen) (l) "kJ" * "mol" ^ (- 1) # 1
Selitys:
Etsi kuudes ionisointienergia energiaa.
Miksi kuudes ? Ionisaatioenergia mittaa tarvittavan energian kokonaan yksi mooli elektroneja yhdestä moolista atomeista kaasumaisessa tilassa.
Elementin ensimmäinen ionisointienergia käyttää yhtä moolia neutraali atomeja reagoivana aineena. Ottaen esimerkiksi hiilen yhtälö
# "C" (g) -> "C" ^ (+) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "1." väri (valkoinen) (l) "IE" #
luonnehtii tätä prosessia.
samalla lailla
# "C" ^ (+) (g) -> "C" ^ (2 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "2st" väri (valkoinen) (l) "IE" #
# "C" ^ (5 +) (g) -> "C" ^ (6 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "kuudes" väri (valkoinen) (l) "IE" #
Huomaa, että jokainen hiilen ydin sisältää #6# protonien ja kunkin neutraalin atomin on oltava #6# elektroneja. Siksi kopioi a # "C" ^ (5 +) (g) # sen viimeisimmän elektronin ioni saisi paljaan hiilen ytimen, ja näin ollen # "6." väri (valkoinen) (l) "IE" # sattuu olemaan viimeinen mahdollinen hiilen ionisointienergia.
Viite
1 Talvi, Mark. ”Hiili: ilmaisten atomien ominaisuudet.” Hiili »Vapaiden atomien ominaisuudet WebElements Periodic Table, 27. huhtikuuta 2018, www.webelements.com/carbon/atoms.html.
Vastaus:
Ionisaatioenergia on # "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #.
Selitys:
# "C" ^ "5 +" # on vedyn kaltainen atomi. Siinä on yksi elektroni ja ydin, jossa on kuusi protonia.
Näin voit käyttää Rydbergin kaava laskea energia.
Rydbergin alkuperäinen kaava ei näyttänyt suoraan energioita, mutta voimme kirjoittaa sen kaavan uudelleen, jotta nämä yksiköt olisivat.
Rydbergin kaava energian muutokselle on
#color (sininen) (bar (ul (| väri (valkoinen) (a / a) DeltaE = -R_HZ ^ 2 (1 / n_text (f) ^ 2 - 1 / n_text (i) ^ 2) väri (valkoinen) (a / a) |))) "" #
missä
#R_H = "Rydbergin vakio", 2.178 × 10 ^ "- 18" väri (valkoinen) (l) "J" #
#Z = # numero, jos se on ytimessä
#n_text (i) # ja #n_text (f) # ovat alkuperäiset ja lopulliset energiatasot.
Jotta voidaan laskea ionisaatioenergia maapohjaisesta tilasta, asetamme #n_text (i) = 1 # ja #n_text (f) = oo #, Sitten
#DeltaE_ (1-> oo) = R_HZ ^ 2 = 2.180 × 10 ^ "- 18" väri (valkoinen) (l) "J" × 6 ^ 2 = 7.848 × 10 ^ "- 17" väri (valkoinen) (l) "J" #
Näin ollen yhden atomin ionisoimiseksi tarvittava energia on # 7.848 × 10 ^ "- 17" väri (valkoinen) (l) "J" #.
Molaarisella pohjalla ionisaatioenergia on
# "IE" _1 (C ^ (5+)) = "IE" _6 (C) #
# = (7,848 × 10 ^ "- 17" väri (valkoinen) (l) "J") / (1 väri (punainen) (peruuta (väri (musta) ("atomi")))) ×) (6.022 × 10 ^ 23 väri (punainen) (peruuta (väri (musta) ("atomit")))) / ("1 mol") #
# = 4,726 × 10 ^ 7 väri (valkoinen) (l) "J / mol" = "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #
