Odpowiedź:
# 47277.0color (biały) (l) „kJ” * „mol” ^ (- 1) # 1
Wyjaśnienie:
Spójrz na szósta energia jonizacji węgla.
Dlaczego szósty ? Energia jonizacji mierzy energię wymaganą do całkowicie usunąć jeden mol elektronów z jednego mola atomów w stanie gazowym.
Pierwsza energia jonizacji pierwiastka, użyj jednego mola neutralny atomy jako reagent. Biorąc przykład z węgla, równanie
# "C" (g) -> "C" ^ (+) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "1" kolor (biały) (l) "IE" #
charakteryzuje ten proces.
podobnie
# "C" ^ (+) (g) -> "C" ^ (2 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "2st" kolor (biały) (l) "IE" #
# "C" ^ (5 +) (g) -> "C" ^ (6 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "6-ty" kolor (biały) (l) "IE" #
Zauważ, że każde jądro węgla zawiera #6# protony i każdy neutralny atom będą posiadać #6# elektrony. Dlatego zgrywanie a # "C" ^ (5 +) (g) # jon jego ostatniego elektronu dałby nagie jądro węgla, a zatem # „6” kolor (biały) (l) „IE” # jest ostatnią możliwą energią jonizacji węgla.
Odniesienie
1 Winter, Mark. „Węgiel: właściwości wolnych atomów.” Węgiel »Właściwości wolnych atomów WebElements Periodic Table, 27 kwietnia 2018, www.webelements.com/carbon/atoms.html.
Odpowiedź:
Energia jonizacji jest # "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #.
Wyjaśnienie:
# "C" ^ "5 +" # jest atom podobny do wodoru. Ma jeden elektron i jądro z sześcioma protonami.
W ten sposób możesz użyć Wzór Rydberga obliczyć energię.
Oryginalna formuła Rydberga nie patrzyła bezpośrednio na energie, ale możemy przepisać jego formułę, aby mieć te jednostki.
Wzór Rydberga na zmianę energii jest
#color (niebieski) (pasek (ul (| kolor (biały) (a / a) DeltaE = -R_HZ ^ 2 (1 / n_text (f) ^ 2 - 1 / n_text (i) ^ 2) kolor (biały) (a / a) |))) „” #
gdzie
#R_H = "stała Rydberga", 2.178 × 10 ^ "- 18" kolor (biały) (l) "J" #
#Z = # liczba, jeśli ładunki w jądrze
#n_text (i) # i #n_text (f) # są początkowymi i końcowymi poziomami energii.
Aby obliczyć energię jonizacji ze stanu podstawowego, ustawiamy #n_text (i) = 1 # i #n_text (f) = oo #, Następnie, # DeltaE_ (1-> oo) = R_HZ ^ 2 = 2,180 × 10 ^ „- 18” kolor (biały) (l) „J” × 6 ^ 2 = 7,848 × 10 ^ ”- kolor 17” (biały) (l)"JOT"#
Zatem energia potrzebna do jonizacji jednego atomu wynosi # 7.848 × 10 ^ "- 17" kolor (biały) (l) "J" #.
Na podstawie molowej energia jonizacji wynosi
# „IE” _1 (C ^ (5+)) = „IE” _6 (C) #
# = (7,848 × 10 ^ ”- 17” kolor (biały) (l) „J”) / (1 kolor (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) („atom”))))) × (6,022 × 10 ^ 23 kolory (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) („atomy”))))) / („1 mol”) #
# = 4,726 × 10 ^ 7 kolor (biały) (l) „J / mol” = „47 260 kJ · mol” ^ ”- 1” #
