/ / Ionizacijska energija atoma

Energija ionizacije atoma

Energija ionizacije glavna je karakteristika atoma. Određuje prirodu i čvrstoću kemijskih veza koje mogu formirati atom. Smanjujuća svojstva tvari (jednostavna) također ovise o ovoj karakteristici.

Pojam "ionizacijska energija" ponekad zamjenjujepojam "prvi ionizacijski potencijal" (I1), što znači da je to najmanja energija koja je potrebna da se elektron odmakne od slobodnog atoma kada je u stanju energije nazvanom nižom.

Konkretno, to se naziva atomom vodikaenergija potrebna za odstranjivanje elektrona iz protona. Za atome s nekoliko elektrona nalazi se koncept drugog, trećeg, itd. ionizacijskih potencijala.

Energija ionizacije vodikovog atoma je zbroj, čija je jedna komponenta energija jednog elektrona, a druga je potencijalna energija sustava.

U kemiji, energija vodikovog atoma označava se simbolom "Ea", a zbroj potencijalne energije sustava i energije elektrona može se izraziti formulom: Ea = E + T = -Z.e / 2.R.

Iz tog se izraza može vidjeti stabilnostsustav je izravno vezan uz naboj jezgre i udaljenost između njega i elektrona. Što je manja ta udaljenost, što je jači naboj jezgre, to su više privlačni, stabilniji i stabilniji sustav, više se energije mora potrošiti da se prekine ta veza.

Očito, u smislu količine energije potrošene za prekid veze, može se usporediti stabilnost sustava: što je više energije, to je stabilniji sustav.

Energija ionizacije jednog atoma je (sila kojaneophodna za uništenje veza u atomu vodika) izračunata je eksperimentalno. Danas je njegova vrijednost točno poznata: 13,6 eV (elektronski volti). Kasnije su znanstvenici, uz pomoć niza eksperimenata, mogli izračunati potrebnu energiju za uništenje atomsko-elektronske veze u sustavima koji se sastoje od jednog elektrona i jezgre s dvostrukim nabojem od atoma vodika. Utvrđeno je eksperimentalno da su u ovom slučaju potrebni 54,4 eV.

Kažu da poznati zakoni elektrostatikeenergija ionizacije potrebne za kidanje veze između suprotnosti troškove (Z i e), pod uvjetom da se nalaze na razmaku R, fiksirana (određen), u jednadžbi: T = Z.e / R.

Takva energija je proporcionalna veličini naboja i,sukladno tome, obrnuto se odnosi na udaljenost. Ovo je prilično prirodno: što je jači optužba, što su snage koje ih povezuju, to je snažniji napor da se razbiju veza između njih. Isto vrijedi i za udaljenost: što je manja, jača energija ionizacije, više će se vilica morati primijeniti na prekid veze.

Ovo razmišljanje objašnjava zašto je sustav atoma s jakim nuklearnim nabojem stabilniji i treba više energije da se odvoji od elektrona.

Odjednom se postavlja pitanje: "Ako je nuklearni naboj samo dvostruko jak, zašto je ionizacijska energija potrebna za odvajanje elektrona ne povećava za dva, već za četiri faktora?" Zašto je jednako dvostrukom naboju u kvadratu (54.4 / 13.6 = 4)? "

Ova proturječnost jednostavno je objašnjena. Ako su troškovi Z i e u sustavu relativno u međusobnom stanju nepokretnosti, onda je energija (T) proporcionalna napravi Z i povećava se proporcionalno.

Ali u sustavu gdje elektron s nabojem e čini jezgre okretaja s nabojem Z, a Z pojačava, polumjer rotacije R smanjuje se proporcionalno: elektron privlači jezgru s većom silom.

Zaključak je očigledan. Energija ionizacije djeluje na naboj jezgre, udaljenost (u radijusu) od jezgre do najviše točke gustoće naboja vanjskog elektrona; odbojna sila između vanjskih elektrona i mjera prodorne moći elektrona.

</ p>>
Pročitajte više: