ตอบ:
# 47277.0color (สีขาว) (L) "กิโลจูล" * "โมล" ^ (- 1) # 1
คำอธิบาย:
มองหา พลังงานไอออนไนซ์ที่หกของคาร์บอน.
ทำไม ที่หก ? พลังงานไอออไนเซชันจะวัดพลังงานที่ต้องการ ลบอย่างสมบูรณ์ อิเล็กตรอนหนึ่งโมลจากอะตอมหนึ่งอะตอมที่สถานะก๊าซ
พลังงานอิออไนเซชันแรกขององค์ประกอบใช้หนึ่งโมลของ เป็นกลาง อะตอมเป็นสารตั้งต้น นำคาร์บอนเป็นตัวอย่างสมการ
# "C" (g) -> "C" ^ (+) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - สี "ที่ 1" (สีขาว) (l) "IE" #
อธิบายกระบวนการนี้
เหมือนกับ
# "C" ^ (+) (g) -> "C" ^ (2 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "2st" สี (สีขาว) (l) "IE" #
# "C" ^ (5 +) (g) -> "C" ^ (6 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "6" (ขาว) (l) "IE" #
โปรดทราบว่าแต่ละนิวเคลียสประกอบด้วย #6# โปรตอนและอะตอมกลางแต่ละอันจะมี #6# อิเล็กตรอน ดังนั้นการคัดลอก # "C" ^ (5 +) (ช) # ไอออนของอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายจะให้นิวเคลียสคาร์บอนเปลือยและดังนั้น # "สีที่ 6" (สีขาว) (l) "IE" # เกิดขึ้นเป็นพลังงานไอออนไนซ์ที่เป็นไปได้สุดท้ายของคาร์บอน
การอ้างอิง
1 ฤดูหนาวมาร์ก “ คาร์บอน: คุณสมบัติของอะตอมฟรี” คาร์บอน»คุณสมบัติของอะตอมฟรี ตารางธาตุ WebElements, 27 เม.ย. 2018, www.webelements.com/carbon/atoms.html
ตอบ:
พลังงานอิออไนเซชันคือ # "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #.
คำอธิบาย:
# "C" ^ "5 +" # คือ อะตอมคล้ายไฮโดรเจน. มันมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวและนิวเคลียสที่มีหกโปรตอน
ดังนั้นคุณสามารถใช้ สูตรไรด์เบิร์ก เพื่อคำนวณพลังงาน
สูตรดั้งเดิมของ Rydberg ไม่ได้ดูที่พลังงานโดยตรง แต่เราสามารถเขียนสูตรใหม่เพื่อให้ได้หน่วยเหล่านี้
สูตร Rydberg สำหรับการเปลี่ยนแปลงพลังงานคือ
#color (สีน้ำเงิน) (แถบ (ul (| สี (สีขาว)) (a / a) DeltaE = -R_HZ ^ 2 (1 / n_text (f) ^ 2 - 1 / n_text (i) ^ 2) สีขาว (() a / a) |))) "" #
ที่ไหน
#R_H = "ค่าคงที่ Rydberg", 2.178 × 10 ^ "- 18" สี (สีขาว) (l) "J" #
#Z = # จำนวนถ้าประจุในนิวเคลียส
#n_text (i) # และ #n_text (ฉ) # เป็นระดับพลังงานเริ่มต้นและสุดท้าย
ในการคำนวณพลังงานไอออไนเซชันจากสภาพพื้นดินเราตั้งค่า #n_text (i) = 1 # และ #n_text (f) = oo #จากนั้น
#DeltaE_ (1-> oo) = R_HZ ^ 2 = 2.180 × 10 ^ "- 18" สี (ขาว) (l) "J" × 6 ^ 2 = 7.848 × 10 ^ "- 17" สี (ขาว) (l) "J" #
ดังนั้นพลังงานที่ต้องใช้ในการทำให้เป็นไอออนหนึ่งอะตอมคือ # 7.848 × 10 ^ "- 17" สี (สีขาว) (l) "J" #.
บนพื้นฐานของกรามพลังงานไอออนไนเซชันคือ
# "IE" _1 (C ^ (5+)) = "IE" _6 (C) #
# = (7.848 × 10 ^ "- 17" สี (สีขาว) (l) "J") / (1 สี (สีแดง) (ยกเลิก (สี (สีดำ) ("อะตอม")))) × (6.022 × 10 ^ 23 สี (สีแดง) (ยกเลิก (สี (สีดำ) ("อะตอม")))) / ("1 mol") #
# = 4.726 × 10 ^ 7 สี (ขาว) (l) "J / mol" = "47 260 kJ ·โมล" ^ "- 1" #
