Risposta:
# 47277.0color (bianco) (l) "kJ" * "mol" ^ (- 1) # 1
Spiegazione:
Cerca il sesta energia di ionizzazione del carbonio.
Perché il sesto ? L'energia di ionizzazione misura l'energia richiesta rimuovere completamente una mole di elettroni da una mole di atomi allo stato gassoso.
La prima energia di ionizzazione di un elemento, usa una mole di neutro gli atomi come il reagente. Prendendo carbonio come esempio, l'equazione
# "C" (g) -> "C" ^ (+) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "1st" colore (bianco) (l) "IE" #
caratterizza questo processo.
allo stesso modo
# "C" ^ (+) (g) -> "C" ^ (2 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "2st" colore (bianco) (l) "IE" #
# "C" ^ (5 +) (g) -> "C" ^ (6 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "6th" colore (bianco) (l) "IE" #
Nota che ogni nucleo di carbonio contiene #6# protoni e ogni atomo neutro deve possedere #6# elettroni. Pertanto, strappo a # "C" ^ (5 +) (g) # lo ione del suo ultimo elettrone produrrebbe un nucleo di carbonio nudo, e quindi il # "6th" colore (bianco) (l) "IE" # sembra essere l'ultima possibile energia di ionizzazione del carbonio.
Riferimento
1 Inverno, Marco. "Carbonio: Proprietà degli atomi liberi". Carbon »Proprietà degli atomi liberi Tavola periodica WebElements, 27 aprile 2018, www.webelements.com/carbon/atoms.html.
Risposta:
L'energia di ionizzazione è # "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #.
Spiegazione:
# "C" ^ "5 +" # è un atomo idrogeno. Ha un elettrone e un nucleo con sei protoni.
Quindi, puoi usare il Formula di Rydberg calcolare l'energia.
La formula originale di Rydberg non guardava direttamente alle energie, ma possiamo riscrivere la sua formula per avere queste unità.
La formula di Rydberg per il cambiamento di energia è
#color (blue) (bar (ul (| color (bianco) (a / a) DeltaE = -R_HZ ^ 2 (1 / n_text (f) ^ 2 - 1 / n_text (i) ^ 2) color (bianco) (a / a) |))) "" #
dove
#R_H = "costante di Rydberg", 2.178 × 10 ^ "- 18" colore (bianco) (l) "J" #
#Z = # il numero se cariche nel nucleo
#n_text (i) # e #n_text (f) # sono i livelli di energia iniziale e finale.
Per calcolare l'energia di ionizzazione dallo stato fondamentale, abbiamo impostato #n_text (i) = 1 # e #n_text (f) = oo #, Poi, #DeltaE_ (1-> oo) = R_HZ ^ 2 = 2.180 × 10 ^ "- 18" colore (bianco) (l) "J" × 6 ^ 2 = 7.848 × 10 ^ "- 17" colore (bianco) (l) "J" #
Quindi, l'energia richiesta per ionizzare un atomo è # 7.848 × 10 ^ "- 17" colore (bianco) (l) "J" #.
Su base molare, l'energia di ionizzazione è
# "IE" _1 (C ^ (5+)) = "IE" _6 (C) #
# = (7.848 × 10 ^ "- 17" colore (bianco) (l) "J") / (1 colore (rosso) (annulla (colore (nero) ("atomo")))) × (6.022 × 10 ^ 23 colori (rosso) (annulla (colore (nero) ("atomi")))) / ("1 mol") #
# = 4.726 × 10 ^ 7 colori (bianco) (l) "J / mol" = "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #
