Ioniseringsenergien av atomet

Ionization - den viktigste karakteristisk for atom.Det bestemmer arten og styrken av de kjemiske bindinger som kan danne atom.Reduserende egenskaper av materialer (enkel) avhenger også denne karakteristikken.

begrepet "ionisering energi" er noen ganger erstattet med begrepet "første ioniseringspotensial» (I1), noe som tyder på at svært lite energi er nødvendig for å frigjøre et elektron fra atomet pensjonert når han er i en tilstand av energi, som kalles lavere.

Spesielt de såkalte hydrogen energi som kreves for å løsne et elektron fra proton.For atomer med flere elektroner er begrepet den andre, tredje, etc.ionisering potensialer.

ioniseringsenergien for hydrogenatomet - er den mengde som en term er energien av den elektron, og den andre - den potensielle energien i systemet.

I kjemi, energien av hydrogenatomet er betegnet med «Ea», og mengden av potensiell energi, og den elektronenergi kan uttrykkes som: Ea = E + T = -Ze / 2.R.

Fra dette uttrykket er det sett at systemet stabilitet er direkte relatert til kjernefysisk ladning, og avstanden mellom den og elektron.Jo mindre denne avstand er, desto større ladning av kjernen, jo mer de tiltrekker, jo mer stabil og bærekraftig systemet, jo større mengde energi man må bruke for å bryte denne forbindelsen.

Selvsagt kan graden av ødeleggelse på grunn av brukte energi bli sammenlignet med stabiliteten av systemer: jo mer energi, jo mer stabilt system.

ioniseringsenergien av atomet - (kraften som kreves for å bryte bindingene i hydrogenatomet) ble beregnet ved eksperimentering.I dag, er dens verdi sikkert: 13.6 eV (elektronvolt).Senere forskere, også ved hjelp av en rekke forsøk har vært i stand til å beregne den energi som kreves for å bryte de bindinger av atomene - elektroner i systemet, som består av et enkelt elektron og en kjerne av ladning, på det dobbelte av ansvaret for hydrogenatom.En eksperimentell måte fastslått at i et slikt tilfelle trenger 54,4 elektronvolt.

Kjente Elektrostatikk lover fastsetter at ioniseringsenergien som kreves for å bryte koblingen mellom motsetninger kostnader (Z og E), forutsatt at de er plassert i en avstand R, fast (definert) ved ligningen: T = Ze /R.

Denne energien er proporsjonal med den ladning og, følgelig, er omvendt proporsjonal med avstanden.Dette er ganske naturlig: jo flere kostnader, jo mer strøm å koble dem, desto sterkere er kraften som kreves for å gjøre for å bryte koblingen mellom dem.Det samme gjelder avstanden: jo mindre den er, jo sterkere ioniseringsenergien, jo mer vil måtte punge å bryte forbindelsen.

Dette resonnementet forklarer hvorfor systemet av atomer med en sterk kjernefysisk ladning mer stabil og trenger mer energi for å fjerne et elektron.

spørsmålet umiddelbart melder seg: «Hvis den kjernefysiske kostnad bare to ganger mer, hvorfor ioniseringsenergien pålagt å løsrive et elektron øker ikke to, men fire ganger, hvorfor det er lik to ganger kostnad, å ta plassen (54.4 / 13.6= 4)? ».

Denne motsetningen er forklart ganske enkelt.Hvis omkostningene Z og E er i systemet med hensyn til den gjensidige tilstand av ubevegelighet, er energien (t) proporsjonal med den ladning Z, og de øker proporsjonalt.

Men i et system hvor elektron ladning e omsetning gjør en kjerne av ladning Z, og Z øker, minsker proporsjonalt med rotasjonsradius R: et elektron med større kraft blir tiltrukket av kjernen.

Konklusjonen er åpenbar.I ioniseringsenergien opptrer atom ladning, avstanden (radius) fra kjernen til det høyeste punkt av den ytre elektronladningstetthet;den frastøtende kraft mellom de ytre elektroner og måle inntrengningsevnen av elektronet.