De ionisatie-energie van een atoom

Ionisatie-energie - het hoofdkenmerk van het atoom. Het bepaalt de aard en de sterkte van chemische bindingen, dat inpasbaar atoom. Het verminderen van de eigenschappen van stoffen (eenvoudige) hangt ook af van deze eigenschap.

Het begrip "ionisatie energie" soms vervangen door de term "eerste ionisatiepotentiaal» (I1), hetgeen impliceert dat zeer weinig energie, die nodig is opdat het elektron van de vrije atoom wordt verwijderd, wanneer het in een dergelijke staat energie die lager is genoemd.

Vooral zogenaamde energie waterstofatoom, die nodig is voor het proton van het elektron onthechting. Voor atomen met een paar elektronen aanwezig begrip tweede, derde, etc. ionisatiepotentialen.

De ionisatie-energie van het waterstofatoom - het bedrag dat één term is de energie van de elektronen en de andere - de potentiële energie van het systeem.

De chemische energie van het waterstofatoom wordt aangeduid «Ea» symbool en de som van de potentiële energie van het systeem en de elektronenenergie kan door de formule worden uitgedrukt: Ea = E + T = -Ze / 2.R.

Deze uitdrukking blijkt dat de stabiliteit van het systeem is direct gerelateerd aan de kernlading en de afstand tussen het en het elektron. Hoe kleiner deze afstand, hoe groter de lading in de kern, hoe meer ze worden getrokken, hoe stabieler en stabieler systeem moet meer energie worden besteed bij breuk die verbinding.

Het is duidelijk dat het energieniveau besteed vernietiging van communicatiesystemen te vergelijken stabiliteit: hoe hoger de energie, hoe stabieler systeem.

De ionisatie-energie van het atoom - (kracht vereist om bindingen in een waterstofatoom breken) werd berekend door experimenten. Vandaag de dag is de waarde exact 13,6 eV (elektronvolt) bekend. Later onderzoekers ook via een reeks experimenten konden de benodigde energie vanwege atom breuk berekenen - electronsystemen bestaande uit een enkel elektron en een kern van lading, tweemaal de lading van het waterstofatoom. Voor experimentele door die in een dergelijk geval vereist 54,4 eV.

De bekende elektrostatische wetten bepalen dat de ionisatie-energie nodig is om de binding tussen tegengestelde ladingen (Z en e) breken, mits zij zich op een afstand R, gefixeerd (bepaald) in de vergelijking: T = Ze / R.

Deze energie is evenredig met de hoeveelheid ladingen en derhalve omgekeerd evenredig met de afstand. Dit is heel natuurlijk: hoe meer kosten, hoe sterker de kracht die hen verbinden, des te krachtiger kracht nodig is om te maken om de koppeling te verbreken tussen hen. Hetzelfde geldt voor de afstand: hoe kleiner het is, hoe sterker de ionisatie-energie, des te meer zal moeten vork om de verbinding te verbreken.

Deze redenering verklaart waarom het systeem met een sterke lading van de kern van atomen stabiele en meer energie nodig om een elektron te verwijderen.

rijst de vraag onmiddellijk: "Als de lading van de kern slechts tweemaal zo sterk, waarom de ionisatie-energie nodig is om een elektron te verwijderen, is het niet in twee- tot viermaal daarom gelijk aan tweemaal de lading verhoogd met het kwadraat (54,4 / 13,6 = 4 nemen? )?".

Deze tegenstelling is vrij eenvoudig uitgelegd. Als de ladingen van Z en E in het systeem met elkaar in relatieve onbeweeglijkheid toestand de energie (T) is evenredig met de lading Z, en zij evenredig toe.

Maar in een systeem waarbij de elektronlading e kernel maakt bochten met een lading Z en Z wordt versterkt verhoudingsgewijs verlaagd draaistraal R: elektron sterker aangetrokken tot de kern.

De conclusie ligt voor de hand. Ionisatie-energie werkt op de kernlading een afstand (straal) van de kern naar het hoogste punt van de buitenste elektronen ladingsdichtheid; de afstotende kracht tussen de buitenste elektronen en elektron meten doordringend vermogen.