Ioniseringsenergien av et atom

Ioniseringsenergi - den karakteristiske ved atom. Den bestemmer arten og styrken av kjemiske bindinger, som er i stand til å danne atom. Reduserende egenskaper av materialer (enkel) avhenger også av denne egenskap.

Konseptet med "ioniseringsenergien" er noen ganger erstattes med uttrykket "første ioniseringspotensial» (I1), noe som tyder på at meget lite energi, som er nødvendig for å sikre at elektronet er fjernet fra den frie atom, når det er i en slik tilstand av energi, som kalles lavere.

Spesielt såkalt energi for hydrogenatom, som er nødvendig for protonet av elektron løsgjøring. For atomer, med et par elektroner eksistere konsept andre, tredje, etc. ionisering potensialer.

Ioniseringsenergien av hydrogenatomet - er det beløp som en term er energien av den elektron, og den andre - den potensielle energien i systemet.

Den kjemiske energi av hydrogenatomene er betegnet «Ea» symbol, og summen av den potensielle energi til systemet og den elektron-energi kan uttrykkes ved formelen: Ea = E + T = -Ze / 2.R.

Dette uttrykket viser at stabiliteten av systemet er direkte knyttet til den kjernefysiske ladning og avstanden mellom den og elektronet. Jo mindre denne avstand er, jo større belastningen på kjernen, jo mer de er trukket, jo mer stabil og mer stabilt system, må det mer energi bli brukt ved brudd denne forbindelsen.

Det er åpenbart at nivået for energien brukt for ødeleggelse av kommunikasjonssystemer kan sammenlignes stabiliteten: jo høyere energi, jo mer stabilt system.

Ioniseringsenergien av atomet - (kraft som var nødvendig for å bryte bindingene i et hydrogenatom) ble beregnet ved eksperimentering. Dag, er dens verdi kjent nøyaktig 13,6 eV (elektronvolt). Senere forskere, også ved hjelp av en serie forsøk var i stand til å beregne den energi som kreves for å frakturere grunn atom - elektronsystemer bestående av et enkelt elektron og en kjerne av ladning, to ganger ladningen av hydrogenatomet. For eksperimentell satt av at i et slikt tilfelle krever 54,4 eV.

De kjente elektrostatiske lover fastslår at ionisering energi som er nødvendig for å bryte bindingen mellom motsetninger ladninger (Z og E), forutsatt at de er plassert på en avstand R, er fast (bestemt) i ligningen: T = Ze / R.

Denne energien er proporsjonal med mengden av avgifter og, derfor, er omvendt proporsjonal med avstanden. Dette er ganske naturlig: jo flere kostnader, jo sterkere kraft koble dem, er mer mektig kraft som kreves for å gjøre for å bryte koblingen mellom dem. Det samme gjelder for avstanden Jo mindre den er, desto sterkere er ioniseringsenergien, jo mer må gaffel for å bryte forbindelsen.

Dette resonnement forklarer hvorfor systemet med en sterk ladning av kjernene av atomer stabile og trenger mer energi for å fjerne et elektron.

Spørsmålet umiddelbart melder seg: "Hvis ansvaret for kjernen er bare dobbelt så sterk, hvorfor ionisering energien som kreves for å fjerne et elektron, er det ikke økt i to og fire ganger til at det er lik det dobbelte av kostnad, å ta plassen (54,4 / 13,6 = 4? )?".

Denne motsetningen er forklart ganske enkelt. Dersom tilførslene av Z og E i systemet er i gjensidig relativ ubevegelighet tilstand, den energi (t) er proporsjonal med den ladning Z, og de økte proporsjonalt.

Men i et system hvor den elektron ladning e kjernen gjør svinger med en ladning Z, og Z er forsterket proporsjonalt redusert rotasjonsradius R: elektron er sterkere tiltrukket av kjernen.

Konklusjonen er åpenbar. Ioniseringsenergi virker på kjernefysisk ladning, en avstand (radius) fra kjernen til det høyeste punkt av den ytre elektronladningstetthet; den frastøtende kraft mellom de ytre elektroner og elektron måle inntrengningsevne.