A enerxía de ionización dun átomo

Enerxía de ionización - a principal característica do átomo. Ela determina a natureza ea forza de conexións químicas, que é capaz de formar átomo. Reducindo propiedades das substancias (simple) depende tamén esta característica.

O concepto de "enerxía de ionización" ás veces é substituído polo termo "primeira ionización potencial» (i1), o que implica que moi pouca enerxía, o que é necesario para garantir que o electrón é eliminado do átomo libre, cando está en tal estado de enerxía, que se chama inferior.

En particular, a enerxía así chamado, un átomo de hidróxeno, o cal é necesario para o protón do destacamento de electróns. Para átomos con poucos electróns existir concepto segunda, terceira, etc. potenciais de ionización.

A enerxía de ionización do átomo de hidróxeno - é a cantidade que un termo é a enerxía do electrón, eo outro - a enerxía potencial do sistema.

A enerxía química do átomo de hidróxeno é designado «Ea» símbolo, ea suma da enerxía potencial do sistema ea enerxía de electróns pode ser expresada pola fórmula: Ea = E T = -Ze / 2.R.

Esta expresión mostra que a estabilidade do sistema está directamente relacionada coa carga nuclear ea distancia entre el eo electrón. Canto menor esta distancia, maior é a carga sobre o núcleo, o máis son deseñados, o sistema máis estable e máis estable, canto máis enerxía debe ser gasto na ruptura que conexión.

É evidente que o nivel de enerxía gasta para a destrución dos sistemas de comunicación se pode comparar estabilidade: canto maior sexa a enerxía, o sistema máis estable.

A enerxía de ionización do átomo - (forza necesaria para romper os enlaces nun átomo de hidróxeno) foi calculada pola experimentación. Hoxe, o seu valor é coñecido precisamente 13,6 eV (electrón-volt). investigadores despois, tamén a través dunha serie de experiencias foron capaces de calcular a enerxía necesaria para fracturarse debido átomo - sistemas de electróns que consisten dun único electrón e un núcleo de carga, o dobre da carga do átomo de hidróxeno. Para experimental establecido polo que en tal caso require 54,4 eV.

As leis electrostáticos coñecidos prevén que a enerxía de ionización necesaria para romper a conexión entre opostos encargos (Z e E), sempre que están situados a unha distancia R, é fixo (determinado) na ecuación: t = Ze / R.

Esta enerxía é proporcional á cantidade de cargas e, polo tanto, é inversamente proporcional á distancia. Isto é moi natural: os máis cargas, maior a forza de conecta-los, a forza máis poderosa é necesario para facer a fin de romper a conexión entre eles. O mesmo se aplica a distancia: canto menor sexa, máis forte é a enerxía de ionización, máis terá que desembolsar para romper a conexión.

Este razoamento explica por que o sistema cunha forte carga do núcleo de átomos estables e necesita máis enerxía para eliminar un electrón.

A pregunta xorde inmediatamente: "Se a carga do núcleo é só dúas veces tan forte, porque a enerxía de ionización necesaria para eliminar un electrón, non é aumentado en dúas e catro veces por que é igual a dúas veces a carga, para tomar a praza (54,4 / 13,6 = 4? )? ".

Esta contradición explícase simplemente. As acusacións de Z e E no sistema están en estado de relativa inmobilidade mutua, a enerxía (T) é proporcional á carga Z, e aumentaron proporcionalmente.

Pero nun sistema onde o electrón carga e núcleo fai voltas cunha carga Z, e Z é amplificado proporcionalmente reducido raio de xiro R: de electróns é máis fortemente atraída para o núcleo.

A conclusión é obvia. enerxía de ionización actúa sobre a carga nuclear, unha distancia (radio) a partir do núcleo para o punto máis elevado da densidade de carga de electróns exterior; a forza de repulsión entre os electróns exteriores e capacidade de penetración medida de electróns.