إجابة:
# 47277.0color (أبيض) (ل) "جول" * "مول" ^ (- 1) # 1
تفسير:
بحث عن الطاقة المؤينة السادسة من الكربون.
لماذا السادس ؟ تقيس طاقة التأين الطاقة اللازمة إزالة جزيء واحد من الإلكترونات من جزيء واحد من الذرات في الحالة الغازية.
أول طاقة تأين عنصر ، واستخدام واحد من الخلد محايد الذرات كمادة متفاعلة. أخذ الكربون كمثال ، المعادلة
# "C" (g) -> "C" ^ (+) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - اللون "الأول" (الأبيض) (l) "IE" #
يميز هذه العملية.
وبالمثل
# "C" ^ (+) (g) -> "C" ^ (2 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "2st" اللون (أبيض) (l) "IE" #
# "C" ^ (5 +) (g) -> "C" ^ (6 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - اللون "السادس" (أبيض) (l) "IE" #
لاحظ أن كل نواة كربون تحتوي على #6# يجب أن تمتلك البروتونات وكل ذرة محايدة #6# الإلكترونات. لذلك ، تمزيق أ # "C" ^ (5 +) (ز) # أيون من الإلكترون الأخير من شأنه أن يسفر عن نواة الكربون العارية ، وبالتالي # "اللون السادس" (أبيض) (ل) "IE" # يحدث ليكون آخر طاقة التأين الممكنة من الكربون.
مرجع
1 الشتاء ، مارك. "الكربون: خواص الذرات الحرة". الكربون »خواص الذرات الحرة جدول الدورية WebElements ، 27 أبريل 2018 ، www.webelements.com/carbon/atoms.html.
إجابة:
طاقة التأين هي # "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #.
تفسير:
# "C" ^ "5 +" # هو ذرة تشبه الهيدروجين. لديها إلكترون واحد ونواة مع ستة بروتونات.
وبالتالي ، يمكنك استخدام صيغة ريدبرج لحساب الطاقة.
لم تنظر صيغة Rydberg الأصلية مباشرة إلى الطاقات ، ولكن يمكننا إعادة كتابة صيغته للحصول على هذه الوحدات.
صيغة Rydberg للتغيير في الطاقة هي
#color (blue) (bar (ul (| color (أبيض) (a / a) DeltaE = -R_HZ ^ 2 (1 / n_text (f) ^ 2 - 1 / n_text (i) ^ 2) color (white) (أ / |))) "" #
أين
#R_H = "ثابت Rydberg" ، 2.178 × 10 ^ "- 18" لون (أبيض) (l) "J" #
#Z = # الرقم إذا شحن في النواة
#n_text (ط) # و #n_text (و) # هي مستويات الطاقة الأولية والنهائية.
لحساب طاقة التأين من الحالة الأرضية ، وضعناها #n_text (i) = 1 # و #n_text (f) = oo #، ثم،
#DeltaE_ (1-> oo) = R_HZ ^ 2 = 2.180 × 10 ^ "- 18" لون (أبيض) (l) "J" × 6 ^ 2 = 7.848 × 10 ^ "- 17" لون (أبيض) (l) "J" #
وبالتالي ، فإن الطاقة اللازمة لتأين ذرة واحدة هي # 7.848 × 10 ^ "- 17" لون (أبيض) (l) "J" #.
على أساس المولي ، طاقة التأين هي
# "IE" _1 (C ^ (5+)) = "IE" _6 (C) #
# = (7.848 × 10 ^ "- 17" لون (أبيض) (ل) "J") / (1 لون (أحمر) (إلغاء (اللون (أسود) ("ذرة")))) × (6.022 × 10 ^ 23 لون ا (أحمر) (إلغاء (لون (أسود) ("ذرات")))) / / ("1 مول") #
# = 4.726 × 10 ^ 7 ألوان (أبيض) (l) "J / mol" = "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #
