Jonisering energi av en atom

Jonisering energi - huvud egenskap hos atomen. Den bestämmer naturen och styrkan av kemiska bindningar, som är i stånd att bilda atom. Reducerande egenskaper av ämnen (enkla) beror också på denna egenskap.

Begreppet "jonisering energi" ibland ersättas med termen "första joniseringspotential» (I1), vilket innebär att mycket lite energi, vilket är nödvändigt för att säkerställa att elektronen avlägsnas från den fria atomen, när den är i ett sådant tillstånd av energi, som kallas lägre.

I synnerhet så kallade energi för väteatom, vilket krävs för protonen av elektron lossnar. För atomer med några elektroner existerar begreppet andra, tredje, etc. joniseringspotentialer.

Jonisering energi hos väteatomen - är det belopp som en term är energin av den elektron, och den andra - den potentiella energin hos systemet.

Den kemiska energin av väteatomen betecknas «Ea» symbol, och summan av den potentiella energin hos systemet och elektronenergin kan uttryckas genom formeln: Ea = E + T = -ZE / 2.R.

Detta uttryck visar att stabiliteten i systemet är direkt relaterad till den nukleära laddningen och avståndet mellan den och elektronen. Ju mindre detta avstånd är, desto större laddning på kärnan, desto mer dras, desto stabilare och stabilare system, måste mer energi att spenderas vid brott detta sammanhang.

Det är uppenbart att nivån av energi som går åt för destruktion av kommunikationssystem kan jämföras stabilitet: ju högre energi, desto mer stabilt system.

Den joniseringsenergi av atomen - (kraft som erfordras för att bryta bindningar i en väteatom) beräknades genom experimenterande. Idag, är dess värde är känt exakt 13,6 eV (elektronvolt). Senare forskare, även med hjälp av en serie experiment kunde beräkna den energi som krävs för att bryta på grund atom - elektronsystem bestående av en enda elektron och en kärna av laddning, två gånger laddningen av väteatomen. För experimentell fastställts av det i ett sådant fall kräver 54,4 eV.

De kända elektrostatiska lagar föreskriver att jonisering energi som krävs för att bryta bindningen mellan motsatser avgifter (Z- och e), under förutsättning att de är belägna på ett avstånd R, är fixerad (bestämd) i ekvationen: T = Ze / R.

Denna energi är proportionell mot mängden av avgifter och, därför, är omvänt proportionell mot avståndet. Detta är helt naturligt: ju fler avgifter, desto starkare kraft som förbinder dem, desto mer kraftfull kraft som krävs för att göra för att bryta sambandet mellan dem. Detsamma gäller för avståndet: ju mindre den är, desto starkare jonisering energi, desto mer kommer att behöva punga att bryta förbindelsen.

Detta resonemang förklarar varför systemet med en stark laddning av kärnan av atomer stabila och behöver mer energi för att ta bort en elektron.

Frågan uppstår omedelbart: "Om laddningen av kärnan är bara dubbelt så stark, varför jonisering energi som krävs för att ta bort en elektron, är det inte ökat i två och fyra gånger varför det är lika med dubbla avgiften för att ta kvadraten (54,4 / 13,6 = 4? )?".

Denna motsägelse förklaras helt enkelt. Om laddningarna hos Z och E i systemet är i inbördes relativ orörlighet tillstånd, är den energi (T) som är proportionell mot laddningen Z, och de ökade proportionellt.

Men i ett system där elektronladdningen e kärna gör svängar med en laddnings Z, och Z förstärks proportionellt reduceras rotationsradie R: elektron mer starkt attraherad till kärnan.

Slutsatsen är uppenbar. verkar joniseringsenergi på kärnladdning, ett avstånd (radie) från kärnan till den högsta punkten på den yttre elektronladdningstäthet; den repulsiva kraften mellan de yttre elektronerna och elektron åtgärd penetrerande förmåga.