Năng lượng ion hóa của một nguyên tử

năng lượng ion hóa - đặc điểm chính của các nguyên tử. Nó xác định bản chất và sức mạnh của liên kết hóa học, đó là khả năng hình thành nguyên tử. Giảm tính chất của chất (đơn giản) cũng phụ thuộc vào đặc tính này.

Khái niệm về "năng lượng ion hóa" đôi khi được thay thế bằng thuật ngữ "ion hóa đầu tiên tiềm năng» (I1), ngụ ý rằng rất ít năng lượng, đó là cần thiết để đảm bảo rằng các electron được lấy ra từ các nguyên tử tự do, khi nó đang trong tình trạng như vậy của năng lượng, được gọi là thấp hơn.

Đặc biệt, cái gọi là năng lượng cho nguyên tử hydro, đó là cần thiết cho các proton của đội electron. Đối với các nguyên tử với một vài electron tồn tại khái niệm thứ hai, thứ ba vv tiềm năng ion hóa.

Năng lượng ion hóa của nguyên tử hydro - là số tiền mà một hạn là năng lượng của electron, và người kia - thế năng của hệ thống.

Năng lượng hóa học của các nguyên tử hydro được ký hiệu «Ea» biểu tượng, và tổng của năng lượng tiềm năng của hệ thống và năng lượng electron có thể được biểu diễn bằng công thức: Ea = E + T = -Ze / 2.R.

biểu hiện này cho thấy sự ổn định của hệ thống là có liên quan trực tiếp đến điện tích hạt nhân và khoảng cách giữa nó và electron. Nhỏ hơn khoảng cách này, càng phí trên hạt nhân, họ càng được rút ra, hệ thống ổn định hơn và ổn định hơn, năng lượng trở lên phải được chi tiêu tại phá vỡ kết nối.

Rõ ràng là mức độ năng lượng dành cho sự hủy diệt của hệ thống thông tin liên lạc có thể được so sánh ổn định: càng cao thì năng lượng, hệ thống ổn định hơn.

Năng lượng ion hóa của nguyên tử - (lực lượng cần thiết để phá vỡ liên kết trong một nguyên tử hydro) đã được tính toán bằng cách thử nghiệm. Hôm nay, giá trị của nó được biết chính xác 13,6 eV (electron-volt). Các nhà nghiên cứu sau đó, cũng bằng phương tiện của một loạt các thí nghiệm đã có thể tính toán năng lượng cần thiết để bẻ gãy do nguyên tử - hệ thống điện tử bao gồm một electron độc thân và một hạt nhân phí, gấp đôi phí của nguyên tử hydro. Đối với thực nghiệm do đó trong trường hợp này đòi hỏi 54,4 eV.

Các luật tĩnh điện nổi tiếng định rằng năng lượng ion hóa cần thiết để phá vỡ mối quan hệ giữa đối lập cáo buộc (Z và e), với điều kiện chúng được đặt ở khoảng cách R, là cố định (xác định) trong phương trình: T = Ze / R.

Năng lượng này tỷ lệ thuận với số tiền phí và, do đó, tỉ lệ nghịch với khoảng cách. Đây là khá tự nhiên: những chi phí nhiều hơn, mạnh mẽ hơn sức mạnh kết nối họ, lực lượng mạnh hơn được yêu cầu phải thực hiện để phá vỡ các liên kết giữa chúng. Điều tương tự cũng áp dụng cho các khoảng cách: nhỏ hơn đó là, càng mạnh năng lượng ion hóa, càng có nhiều sẽ phải ngã ba để phá vỡ kết nối.

Lập luận này giải thích tại sao các hệ thống với một lần sạc mạnh của hạt nhân nguyên tử ổn định và cần nhiều năng lượng hơn để loại bỏ một electron.

Câu hỏi đặt ra ngay lập tức được đặt ra: "Nếu chịu trách nhiệm về hạt nhân chỉ là gấp đôi mạnh mẽ, tại sao năng lượng ion hóa cần thiết để loại bỏ một electron, nó không phải là tăng lên trong hai đến bốn lần do tại sao nó là bằng gấp đôi phí, để có những vuông (54,4 / 13,6 = 4? )?".

mâu thuẫn này được giải thích khá đơn giản. Nếu những chi phí của Z và E trong hệ thống đang trong trạng thái bất động tương đối lẫn nhau, năng lượng (T) là tỷ lệ thuận với điện tích Z, và họ tăng lên tương ứng.

Nhưng trong một hệ thống nơi electron phí e kernel làm lần lượt với một lần sạc Z, và Z được khuếch đại giảm tương ứng bán kính quay R: electron bị hút mạnh mẽ hơn đối với lõi.

Kết luận là rõ ràng. năng lượng ion hóa tác động lên điện tích hạt nhân, một khoảng cách (bán kính) từ nhân đến điểm cao nhất của mật độ điện tích electron ngoài; lực đẩy giữa các electron bên ngoài và khả năng thâm nhập biện pháp điện tử.