La energio de ionización de atomo

La energio de ionigo estas la ĉefa karakterizaĵo de atomo. Ĝi determinas la naturon kaj forto de kemiaj ligoj, kiuj kapablas formi atomon. La reduktantaj propraĵoj de substanco (simplaj) ankaŭ dependas de ĉi tiu karakterizaĵo.

La termino "ionigo-energio" estas iam anstataŭigita per la termino "unua ionigo-potencialo" (I1), kiu signifas per tio la plej malgranda energio necesa por elektrono eskapi de libera atomo, kiam ĝi estas en energio, kiu estas nomata malsupera.

En aparta, por atomo de hidrogeno, do estas la energio necesa por disigi elektronon el protono. Por atomoj kun pluraj elektronoj ekzistas la koncepto de la dua, tria, ktp. Potencoj de ionización.

La ionización energio de la atomo de hidrogeno - estas la kvanto ke unu termino estas la energio de la elektrono, kaj la alia - la potenciala energio de la sistemo.

En kemio, la energio de la atomo de hidrogeno estas signifita per la simbolo "Ea", kaj la sumo de la potenca energio de la sistemo kaj la elektron-energio povas esti esprimita per la formulo: Ea = E + T = -Ze / 2.R.

Ĉi tiu esprimo montras, ke la stabileco de la sistemo rekte rilatas al la ŝarĝo de la kerno kaj la distanco inter ĝi kaj la elektrono. La pli malgranda ĉi tiu distanco, pli forta la ŝarĝo de la kerno, la pli altiritaj ili estas, la pli stabila kaj stabila sistemo, la pli da energio devas esti elspezita por rompi ĉi tiun ligon.

Estas preterlasas, ke la stabileco de sistemoj povas esti komparita laŭ la nivelo de energio elspezita por detrui la ligon: la pli da energio, pli stabila la sistemo.

La energio de ionización de la atomo - (la forto necesa por la detruo de ligoj en atomo de hidrogeno) estis kalkulita eksperimente. Hodiaŭ ĝia valoro estas konata ĝuste: 13.6 eV (elektronikaj voltoj). Poste, scienculoj, ankaŭ kun helpo de serio de eksperimentoj, povis kalkuli la energion postulita por detrui la atom-elektronan ligon en sistemoj konsistanta el sola elektrono kaj kerno kun ŝarĝo dufoje de atomo de hidrogeno. Ĝi estis establita eksperimente, ke en ĉi tiu kazo 54.4 eV estas postulataj.

La konataj leĝoj de elektrostatiko diras, ke la ioniga energio necesa por rompi la rilaton inter kontraŭaj akuzoj (Z kaj e), kondiĉe ke ili estas lokitaj ĉe distanco R, estas fiksa (determinita) per la sekva ekvacio: T = Ze / R.

Tia energio estas proporcia al la grando de la akuzoj kaj, sekve, estas kontraŭe rilata al la distanco. Ĉi tio estas sufiĉe natura: la pli fortaj la akuzoj, pli fortaj la fortoj, kiuj konektas ilin, bezonas la plej potencan penadon rompi la interligon inter ili. Lin sama aplikas al distanco: la pli malgranda ĝi estas, la pli forta energio de ionigo, la pli da forkoj devos esti aplikitaj por rompi la ligon.

Ĉi tiu rezonado klarigas kial la sistemo de atomoj kun forta nuklea ŝarĝo estas pli stabila kaj bezonas pli da energio por disigi la elektronon.

La demando tuj ekestas: "Se la mastro de la kerno estas nur duoble pli forta, kial la ionización energio postulata por forigi elektronon, ĝi ne pliigis en du kaj kvar fojojn kial egalas dufoje gardadon, por preni la kvadrata (54.4 / 13.6 = 4? )? ".

Ĉi tiu kontraŭdiro klarigas tute simple. Se la postenoj Z kaj e en la sistemo estas relative en reciproka stato de senmovilaĵo, tiam la energio (T) estas proporcia al la zorge Z, kaj ili pliiĝas proporcie.

Sed en sistemo, kie la elektrono kun ŝarĝo kaj faras la kernajn revoluciojn kun zorge Z, kaj Z amplifas, la radiuso de rotacio R malpliiĝas proporcie: la elektrono estas altirita al la kerno kun pli granda forto.

La konkludo estas evidenta. La energio de ionización agas per la akuzo de la kerno, la distanco (en radiuso) de la kerno ĝis la plej alta punkto de la ŝarĝo denseco de la ekstera elektrono; La repulsiva forto inter la eksteraj elektronoj kaj la mezuro de la penetranta kapablo de la elektrono.