Hanapin ang enerhiya ng ionization ng "C" ^ (5+)? + Halimbawa

Hanapin ang enerhiya ng ionization ng "C" ^ (5+)? + Halimbawa
Anonim

Sagot:

# 47277.0color (white) (l) "kJ" * "mol" ^ (- 1) # 1

Paliwanag:

Hanapin ang ikaanim na ionization enerhiya ng carbon.

Bakit ang ika-anim ? Ang enerhiya ng ionization ay sumusukat sa enerhiya na kinakailangan ganap na alisin isang taling ng mga electron mula sa isang taling ng mga atomo sa puno ng gas.

Ang unang ionization energy ng isang elemento, gumamit ng isang taling ng neutral atoms bilang reactant. Ang pagkuha ng carbon bilang isang halimbawa, ang equation

# "C" (g) -> "C" ^ (+) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "1st" na kulay (puti) (l) "IE"

Kinikilala ang prosesong ito.

Katulad nito

# "C" ^ (+) (g) -> "C" ^ (2 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "2st"

"-" "C" ^ (6 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "ika-6" na kulay (puti) (l) "IE" #

Tandaan na naglalaman ang bawat carbon nucleus #6# ang mga proton at bawat neutral na atom ay aariin #6# electron. Samakatuwid, ang paggupit ng isang # "C" ^ (5 +) (g) # ang ion ng huling elektron nito ay magbubunga ng hubad na carbon nucleus, at samakatuwid ang # "6th" na kulay (puti) (l) "IE" # ang mangyayari sa huling posibleng enerhiya ng ionization ng carbon.

Sanggunian

1 Winter, Mark. "Carbon: Properties of Free Atoms." Carbon »Properties of Free Atoms WebElements Periodic Table, Abril 27, 2018, www.webelements.com/carbon/atoms.html.

Sagot:

Ang enerhiya ng ionization ay # "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #.

Paliwanag:

# "C" ^ "5 +" # ay isang hydrogen-like atom. Mayroon itong isang elektron at isang nucleus na may anim na proton.

Kaya, maaari mong gamitin ang Rydberg formula upang makalkula ang enerhiya.

Ang orihinal na formula ng Rydberg ay hindi direktang tumingin sa mga enerhiya, ngunit maaari naming isulat ang kanyang formula upang magkaroon ng mga yunit na ito.

Ang formula ng Rydberg para sa pagbabago sa enerhiya ay

#color (asul) (bar (ul (| kulay (puti) (a / a) DeltaE = -R_HZ ^ 2 (1 / n_text (f) ^ 2 - 1 / n_text a / a) |))) "" #

kung saan

#R_H = "ang Rydberg constant", 2.178 × 10 ^ "- 18" kulay (white) (l) "J" #

#Z = # ang numero kung ang mga singil sa nucleus

#n_text (i) # at #n_text (f) # ang mga paunang at pangwakas na antas ng enerhiya.

Upang makalkula ang enerhiya ng ionization mula sa ground state, itinakda namin #n_text (i) = 1 # at #n_text (f) = oo #, Pagkatapos, # DeltaE_ (oo) = R_HZ ^ 2 = 2.180 × 10 ^ "- 18" kulay (puti) (l) "J" × 6 ^ 2 = 7.848 × 10 ^ "- 17") "J" #

Kaya, ang enerhiya na kinakailangan upang mag-ionize ang isang atom ay # 7.848 × 10 ^ "- 17" kulay (puti) (l) "J" #.

Sa batayan ng molar, ang enerhiya ng ionization ay

# "IE" _1 (C ^ (5+)) = "IE" _6 (C) #

# ((7.848 × 10 ^ "- 17" kulay (puti) (l) "J") / (1 kulay (pula) (kanselahin (kulay (itim) ("atom")))) × (6.022 × 10 ^ 23 kulay (pula) (kanselahin (kulay (itim) ("atoms")))) / ("1 mol") #

# = 4.726 × 10 ^ 7 kulay (puti) (l) "J / mol" = "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #