Energia de ionizare a unui atom

energie Ionizare - principala caracteristică a atomului. Aceasta determină natura și tăria legăturilor chimice, care este capabilă să formeze atom. Reducerea proprietăților substanțelor (simple), de asemenea, depinde de această caracteristică.

Conceptul de „energia de ionizare“ este uneori înlocuit cu termenul „primul ionizare potential» (I1), ceea ce înseamnă că foarte puțină energie, ceea ce este necesar pentru a se asigura că electronul este îndepărtat de atomul liber, atunci când este într-o astfel de stare de energie, care este numit de jos.

În special, energia așa-numitul atom de hidrogen, care este necesar pentru protonul desprinderii de electroni. Pentru atomii cu câțiva electroni există conceptul de al doilea, al treilea, etc. potențiale de ionizare.

Energia de ionizare a atomului de hidrogen - este suma pe care un termen este energia electronului, iar celălalt - energia potențială a sistemului.

Energia chimică a atomului de hidrogen este notată «Ea» simbol, iar suma energiei potențiale a sistemului, iar energia electronilor poate fi exprimată prin formula: Ea = E + T = -Ze / 2.R.

Această expresie arată că stabilitatea sistemului este direct legat de sarcina nucleară și distanța dintre ea și electron. Este mai mic această distanță, cu atât mai mare taxa pe nucleu, cu atât mai mult ele sunt trase, sistemul mai stabil și mai stabil, mai multă energie trebuie să fie cheltuite la rupere acea conexiune.

Este evident că nivelul de energie cheltuită pentru distrugerea sistemelor de comunicații poate fi comparat stabilitatea: cu cât energia, sistemul mai stabil.

Energia de ionizare a atomului - (forța necesară pentru a rupe legăturile într-un atom de hidrogen) a fost calculat prin experimentare. Astăzi, este cunoscut exact 13,6 eV (electron-volți) valoarea sa. Cercetările ulterioare, de asemenea, prin intermediul unei serii de experimente au putut calcula energia necesară pentru a fractura atom datorat - sisteme de electroni care conțin un singur electron și un nucleu de încărcare, de două ori sarcina atomului de hidrogen. Pentru experimental stabilit de faptul că într-un astfel de caz necesită 54,4 eV.

Legile cunoscute electrostatice stipulează că energia de ionizare necesară pentru a rupe legătura dintre tarifele opusuri (Z și e), cu condiția ca acestea să fie situate la o distanță R, este fixă (determinată) în ecuația: T = Ze / R.

Această energie este proporțională cu valoarea taxelor și, prin urmare, este invers proporțională cu distanța. Acest lucru este destul de natural: mai multe taxe, cu atât mai puternică forța conectarea acestora, cu atât mai puternică forță este necesară pentru a face, în scopul de a rupe legătura dintre ele. Același lucru se aplică la distanta: cu cat mai mic, cu atât mai puternică energia de ionizare, cu atât mai mult va trebui să furculiță pentru a rupe conexiunea.

Acest raționament explică de ce sistemul cu o încărcătură puternică a nucleului atomilor stabile și are nevoie de mai multă energie pentru a elimina un electron.

Problema apare imediat: „ În cazul în care taxa a nucleului este doar de două ori la fel de puternic, de ce energia de ionizare necesară pentru a elimina un electron, acesta nu este crescut în două și patru ori de ce este egală cu dublul taxei, pentru a lua pătrat (54,4 / 13,6 = 4? )?“.

Această contradicție se explică destul de simplu. În cazul în care taxele de Z și E din sistem sunt în stare de imobilitate relativă reciprocă, energia (T) este proporțională cu taxa Z, și au crescut proporțional.

Dar, într-un sistem în care electronic de încărcare e kernel-ul face ture cu o taxa Z, și Z este amplificată raza proporțional redusă de rotație R: electroni este mai puternic atras de miez.

Concluzia este evidentă. energia Ionizare acționează asupra sarcina nucleară, o distanță (raza) din nucleu la cel mai înalt punct al exterior densitatea de încărcare de electroni; forța repulsivă dintre electronii exteriori și măsura de electroni capacitatea de penetrare.