Ionisering atomets energi

Ionisering - den vigtigste egenskab af atomet.Den bestemmer arten og styrken af ​​de kemiske bindinger, der kan danne atom.Reduktion egenskaber af stoffer (simpelt) afhænger også af denne egenskab.

Udtrykket "ionisering energi" er undertiden erstattes med udtrykket "første ioniseringspotentiale» (I1), hvilket indebærer, at der er behov for meget lidt energi for at befri en elektron fra atomet pensioneret når han er i en tilstand af energi, som kaldes lavere.

Især den såkaldte brint energi, der kræves for at frigøre en elektron fra proton.For atomer med flere elektroner der er begrebet den anden, tredje, etc.ionisering potentialer.

ioniseringsenergi af hydrogenatomet - er det beløb, som et ord er energien af ​​elektronen, og den anden - den potentielle energi af systemet.

I kemi, energien af ​​hydrogenatomet er betegnet med «Ea», og mængden af ​​potentiel energi, og elektronens energi kan udtrykkes som: Ea = E + T = -Ze / 2.R.

Fra dette udtryk ses det, at systemets stabilitet er direkte relateret til den nukleare ladning, og afstanden mellem den og elektron.Jo mindre denne afstand, jo større ladning af kernen, jo mere de tiltrækker, desto mere stabilt og bæredygtigt, jo større mængde energi du skal bruge for at bryde denne forbindelse.

klart, kan niveauet af ødelæggelse på grund af brugt energi sammenlignes med stabiliteten af ​​systemer: jo mere energi, mere stabilt system.

ionisering atomets energi - (nødvendige kraft til at bryde bindinger i hydrogenatom) blev beregnet ved forsøg.I dag er dens værdi er sikkert: 13.6 eV (elektronvolt).Senere forskere, også ved hjælp af en række forsøg har været i stand til at beregne den nødvendige energi til at bryde bindingerne af atomerne - elektroner i systemet, bestående af en enkelt elektron og en kerne af ladning, med den dobbelte ladning af hydrogenatomet.En eksperimentel måde fastslået, at i et sådant tilfælde kræver 54,4 elektronvolt.

Kendte elektrostatik love fastsætte, at ionisering energi, der kræves for at bryde forbindelsen mellem modsætninger afgifter (Z og E), forudsat at de er placeret i en afstand R, fast (defineret) ved ligningen: T = Ze /R.

Denne energi er proportional med ladningen, og følgelig er omvendt proportional med afstanden.Dette er helt naturligt: ​​jo flere afgifter, jo mere strøm forbinde dem, jo ​​stærkere den nødvendige kraft til at gøre for at bryde forbindelsen mellem dem.Det samme gælder for afstanden: jo mindre det er, jo stærkere er ionisering energi, jo mere vil nødt til at punge at bryde forbindelsen.

Dette ræsonnement forklarer, hvorfor systemet af atomer med en stærk nuklear ladning mere stabilt og har brug for mere energi til at fjerne en elektron.

spørgsmål straks opstår: "Hvis nukleare afgift kun to gange mere, hvorfor ionisering energi, der kræves for at frigøre en elektron stiger ikke to, men fire gange, hvorfor det er lig med det dobbelte af afgiften, til at tage pladsen (54,4 / 13,6= 4)? «.

Denne modsigelse forklares ganske enkelt.Hvis afgifter Z og E er i systemet i forhold til den gensidige tilstand af immobilitet, den energi (T) er proportional med ladningen Z, og de er proportionalt stigende.

Men i et system, hvor elektronladningen e omsætningen laver en kerne beregning Z og Z stiger, falder proportionalt med radius af rotation R: en elektron med større kraft tiltrækkes til kernen.

Konklusionen er indlysende.I ioniseringsenergi virker kerneladning, afstanden (radius) fra kernen til det højeste punkt af den ydre elektron ladningstæthed;den frastødende kraft mellem de ydre elektroner og måle gennemtrængende magt elektronen.