Energija ionizacije atoma

Energija ionizacije glavna je karakteristika atoma. Određuje prirodu i snagu kemijske veze,

Koncept „energija ionizacije” ponekad zamjenjuje se pojmom „» potencijalni prvi ionizacije (I1), što znači da je vrlo malo energije, što je potrebno kako bi se osiguralo da se elektron ukloni iz slobodnog atoma, kada je u takvom stanju energije, koji se zove niža.

Konkretno, za atom vodika, tako je i energija koja je potrebna za odstranjivanje elektrona iz protona. Za atome s nekoliko elektrona nalazi se koncept drugog, trećeg, itd. ionizacijskih potencijala.

Energija ionizacije vodikov atom - je suma od kojih je jedna energija jednog elektrona, a druga - potencijalne energije sustav.

Kemijska energija atom vodika označava se «Ea» simbol, a zbroj potencijalne energije sustava i energija elektrona, može izraziti formulom: Ea = E + T = -Z.e / 2.R.

Taj izraz pokazuje da je stabilnost sustava izravno povezana s nabojem jezgre i udaljenost između njega i elektrona. Što je manja ta udaljenost, to je jači naboj jezgre, to su jači oni koji privlače, stabilniji i stabilniji sustav, više se energije mora trošiti da se prekine ta veza.

Očito, u smislu količine energije potrošene za prekid veze, može se usporediti stabilnost sustava: što je više energije, to je stabilniji sustav.

Energija ionizacije atoma - (sila koja je potrebna za prekidanje veza u atomu vodika) izračunata je eksperimentalno. Danas je njegova vrijednost točno poznata: 13,6 eV (elektronski volti). Kasnije su istraživači, koji se pomoću niza eksperimenata bili u mogućnosti izračunati energiju potrebnu za lom zbog atom - elektronske sustave koji se sastoje od jednog elektrona i jezgre zadužen, dvostruko zadužen za vodikovog atoma. Utvrđeno je eksperimentalno da su u ovom slučaju potrebni 54,4 eV.

Poznati elektrostatski zakoni predviđaju da se energija ionizacije potrebne za kidanje veze između suprotnosti troškove (Z i e), pod uvjetom da se nalaze na razmaku R, je čvrsta (određen), u jednadžbi: T = Z.e / R.

Takva energija je proporcionalna veličini naboja i, prema tome, obrnuto se odnosi na udaljenost. Ovo je prilično prirodno: što je jači optužba, što su snage koje ih povezuju, to je snažniji napor da se razbiju veza između njih. Isto vrijedi i za udaljenost: što je manja, jača energija ionizacije, više će se vilica morati primijeniti na prekid veze.

Ovo razmišljanje objašnjava zašto je sustav atoma s jakim nuklearnim nabojem stabilniji i treba više energije da se odvoji od elektrona.

Odmah se postavlja pitanje: "Ako nuklearni naboj samo dvostruko jaka, zašto je ionizacijska energija potrebna za odvajanje elektrona ne povećava za dva, već četiri puta? Zašto je dvostruko veći od naboja na trgu (54,4 / 13,6 = 4)? ".

Ova proturječnost jednostavno je objašnjena. Ako su troškovi Z i e u sustavu relativno u međusobnom stanju nepokretnosti, onda je energija (T) proporcionalna napravi Z i povećava se proporcionalno.

Ali u sustavu gdje elektron s nabojem e čini jezgre okretaja s nabojem Z, a Z pojačava, polumjer rotacije R smanjuje se proporcionalno: elektron privlači jezgru s većom silom.

Zaključak je očigledan. Energija ionizacije djeluje na nuklearne naboja, na udaljenosti (u) od polumjera jezgre na najvišoj točki gustoćom naboja elektrona na vanjske sile odbojnosti između elektrona i vanjske mjere elektron permeacijskom sposobnosti.