Trobeu l’energia de ionització de "C" ^ (5+)? + Exemple

Trobeu l’energia de ionització de "C" ^ (5+)? + Exemple
Anonim

Resposta:

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

Explicació:

Cerqueu el sisena energia de ionització del carboni.

Per què? sisè ? L’energia de ionització mesura l’energia necessària eliminar completament un mol d’electrons d’un talp d’àtoms en estat gasós.

La primera energia d’ionització d’un element, utilitza un mol de neutral els àtoms com a reactiu. Prenent el carboni com a exemple, l’equació

# "C" (g) -> "C" ^ (+) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "1" color (blanc) (l) "IE" #

caracteritza aquest procés.

De la mateixa manera

# "C" ^ (+) (g) -> "C" ^ (2 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "2st" color (blanc) (l) "IE" #

# "C" ^ (5 +) (g) -> "C" ^ (6 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "6è" color (blanc) (l) "IE" #

Tingueu en compte que cada nucli de carboni conté #6# els protons i cada àtom neutre hauran de tenir #6# electrons. Per tant, esborrar un # "C" ^ (5 +) (g) # el seu últim electró donaria un nucli de carboni nu i, per tant, el # "6è" color (blanc) (l) "IE" # és l'última energia de ionització possible del carboni.

Referència

1 Winter, Mark. "Carboni: propietats dels àtoms lliures". Carboni »Propietats dels àtoms lliures Taula periòdica WebElements, 27 d'abril de 2018, www.webelements.com/carbon/atoms.html.

Resposta:

L’energia de ionització és # "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #.

Explicació:

# "C" ^ "5 +" # és un àtom semblant a l'hidrogen. Té un electró i un nucli amb sis protons.

Per tant, podeu utilitzar el Fórmula de Rydberg per calcular l’energia.

La fórmula original de Rydberg no va mirar directament les energies, però podem reescriure la seva fórmula per tenir aquestes unitats.

La fórmula de Rydberg per al canvi d’energia és

#color (blau) (barra (ul (| color (blanc) (a / a) DeltaE = -R_HZ ^ 2 (1 / n_text (f) ^ 2 - 1 / n_text (i) ^ 2) color (blanc) (a / a) |))) ") #

on

#R_H = "la constant de Rydberg", 2.178 × 10 ^ "- 18" de color (blanc) (l) "J" #

#Z = # el nombre que es carrega al nucli

#n_text (i) # i #n_text (f) # són els nivells d’energia inicial i final.

Per calcular l’energia de ionització de l’estat fonamental, establim #n_text (i) = 1 i #n_text (f) = oo #, Llavors, #DeltaE_ (1-> oo) = R_HZ ^ 2 = 2.180 × 10 ^ "- 18" de color (blanc) (l) "J" × 6 ^ 2 = 7.848 × 10 ^ "- 17" de color (blanc) (l)) "J"

Per tant, l’energia necessària per ionitzar un àtom és # 7.848 × 10 ^ "- 17" de color (blanc) (l) "J" #.

De forma molar, l’energia de ionització és

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

# = (7.848 × 10 ^ "- 17" (color blanc (blanc)) ("J") / (1 color (vermell) (cancel·lar (color (negre) ("àtom"))) × (6.022 × 10 ^ 23 colors (vermell) (cancel·la (color (negre) ("àtoms"))) / ("1 mol") #

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