Antworten:
# 47277.0Farbe (weiß) (l) "kJ" * "mol" ^ (- 1) # 1
Erläuterung:
Suche nach sechste Ionisierungsenergie von Kohlenstoff.
Warum zum sechste ? Die Ionisierungsenergie misst die dazu erforderliche Energie komplett entfernen ein Mol Elektronen aus einem Mol der Atome im gasförmigen Zustand.
Die erste Ionisierungsenergie eines Elements verwendet ein Mol neutral Atome als Reaktant. Am Beispiel von Kohlenstoff die Gleichung
# C (g) -> C ^ (+) (g) + e ^ (-) "DeltaH = -" 1. "Farbe (weiß) (l)" IE "#
charakterisiert diesen Prozess.
Ähnlich
# C ^ (+) (g) -> C ^ (2 +) (g) + e ^ (-) DeltaH = - "2st" -Farbe (weiß) (l) "IE" #
# C ^ (5 +) (g) -> C ^ (6 +) (g) + e ^ (-) DeltaH = - 6. Farbe (weiß) (l) (IE) #
Beachten Sie, dass jeder Kohlenstoffkern enthält #6# Protonen und jedes neutrale Atom soll besitzen #6# Elektronen Rippen Sie daher ein # "C" ^ (5 +) (g) # Das Ion seines letzten Elektrons würde einen nackten Kohlenstoffkern ergeben und damit den # "6." Farbe (weiß) (l) "IE" # zufällig die letzte mögliche Ionisierungsenergie von Kohlenstoff sein.
Referenz
1 Winter, Mark. „Kohlenstoff: Eigenschaften freier Atome.“ Kohlenstoff »Eigenschaften freier Atome WebElements Periodic Table, 27. April 2018, www.webelements.com/carbon/atoms.html.
Antworten:
Die Ionisierungsenergie ist # "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #.
Erläuterung:
# "C" ^ "5 +" # ist ein wasserstoffähnliches Atom. Es hat ein Elektron und einen Kern mit sechs Protonen.
So können Sie das verwenden Rydberg-Formel um die Energie zu berechnen.
Rydbergs ursprüngliche Formel hat die Energien nicht direkt betrachtet, aber wir können seine Formel umschreiben, um diese Einheiten zu haben.
Die Rydberg-Formel für die Energiewende lautet
#Farbe (blau) (Balken (ul (| color (weiß) (a / a)) DeltaE = -R_HZ ^ 2 (1 / n_text (f) ^ 2 - 1 / n_text (i) ^ 2) color (weiß) (a / a) |))) "" #
woher
#R_H = "die Rydberg-Konstante", 2.178 × 10 ^ "- 18" Farbe (weiß) (l) "J" #
#Z = # die Anzahl der Ladungen im Kern
#n_text (i) # und #n_text (f) # sind die anfänglichen und endgültigen Energieniveaus.
Um die Ionisierungsenergie aus dem Grundzustand zu berechnen, setzen wir #n_text (i) = 1 # und #n_text (f) = oo #, Dann, #DeltaE_ (1-> oo) = R_HZ ^ 2 = 2,180 × 10 ^ - 18 "Farbe (weiß) (l) J" × 6 ^ 2 = 7,848 × 10 ^ "- 17" Farbe (weiß) (l) "J" #
Somit ist die Energie, die erforderlich ist, um ein Atom zu ionisieren # 7.848 × 10 ^ "- 17" Farbe (weiß) (l) "J" #.
Auf molarer Basis ist die Ionisierungsenergie
# "IE" _1 (C ^ (5+)) = "IE" _6 (C) #
# = (7.848 × 10 ^ "- 17" Farbe (weiß) (l) J) / (1 Farbe (rot) (Löschen (Farbe (schwarz) ("Atom")))) × (6,022 × 10 ^) 23 Farbe (rot) (annullieren (Farbe (schwarz) ("Atome")))) / ("1 mol") #
# = 4.726 × 10 ^ 7 Farbe (weiß) (l) "J / mol" = "47 260 kJ · mol ^" - 1 #
