Odpovědět:
# 47277.0color (bílá) (l) "kJ" * "mol" ^ (- 1) # 1
Vysvětlení:
Podívejte se na 6. ionizační energie uhlíku.
Proč šestý ? Ionizační energie měří potřebnou energii zcela odstranit jeden mol elektronů z jednoho molu atomů v plynném stavu.
První ionizační energie prvku, používá jeden mol neutrální jako reaktant. Přičemž uhlík jako příklad, rovnice
# "C" (g) -> "C" ^ (+) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "1." barva (bílá) (l) "IE" #
charakterizuje tento proces.
Podobně
# "C" ^ (+) (g) -> "C" ^ (2 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "2st" barva (bílá) (l) "IE" #
# "C" ^ (5 +) (g) -> "C" ^ (6 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "6." barva (bílá) (l) "IE" #
Všimněte si, že každé uhlíkové jádro obsahuje #6# protony a každý neutrální atom musí mít #6# elektrony. Proto kopírování a # "C" ^ (5 +) (g) # ion jeho posledního elektronu by přinesl holé uhlíkové jádro, a proto by měl být # "6." barva (bílá) (l) "IE" # se stává poslední možnou ionizační energií uhlíku.
Odkaz
1 Winter, Mark. „Uhlík: Vlastnosti volných atomů.“ Uhlíkové »Vlastnosti volných atomů Periodická tabulka WebElements, 27. dubna 2018, www.webelements.com/carbon/atoms.html.
Odpovědět:
Ionizační energie je # "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #.
Vysvětlení:
# "C" ^ "5 +" # je atom vodíku. Má jeden elektron a jádro se šesti protony.
Můžete tedy použít Rydbergův vzorec pro výpočet energie.
Rydbergův původní vzorec se nedíval přímo na energie, ale jeho formulaci můžeme přepsat, aby tyto jednotky měly.
Rydbergův vzorec pro změnu energie je
#color (modrá) (bar (ul (| barva (bílá) (a / a) DeltaE = -R_HZ ^ 2 (1 / n_text (f) ^ 2 - 1 / n_text (i) ^ 2) barva (bílá) (a / a) |))) "" #
kde
#R_H = "Rydbergova konstanta", 2.178 × 10 ^ "- 18" barva (bílá) (l) "J" #
#Z = # číslo, pokud poplatky v jádru
#n_text (i) # a #n_text (f) # jsou počáteční a konečné úrovně energie.
Pro výpočet ionizační energie ze základního stavu jsme stanovili #n_text (i) = 1 # a #n_text (f) = oo #, Pak, #DeltaE_ (1-> oo) = R_HZ ^ 2 = 2.180 × 10 ^ "- 18" barva (bílá) (l) "J" × 6 ^ 2 = 7.848 × 10 ^ "- 17" barva (bílá) (l) "J" #
Energie potřebná k ionizaci jednoho atomu je tedy # 7.848 × 10 ^ "- 17" barva (bílá) (l) "J" #.
Na molární bázi je ionizační energie
# "IE" _1 (C ^ (5+)) = "IE" _6 (C) #
# = (7.848 × 10 ^ "- 17" barva (bílá) (l) "J") / (1 barva (červená) (zrušit (barva (černá) ("atom"))) × (6.022 × 10 ^ 23 barev (červená) (zrušit (barva (černá) ("atomy"))) / ("1 mol") #
# = 4.726 × 10 ^ 7 barva (bílá) (l) "J / mol" = "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #
