Encuentra la energía de ionización de "C" ^ (5+)? + Ejemplo

Encuentra la energía de ionización de "C" ^ (5+)? + Ejemplo
Anonim

Responder:

# 47277.0color (blanco) (l) "kJ" * "mol" ^ (- 1) # 1

Explicación:

Busca el Sexta energía de ionización del carbono..

Porqué el sexto ? La energía de ionización mide la energía requerida para eliminar por completo un mol de electrones de un mol de los átomos en estado gaseoso.

La primera energía de ionización de un elemento, usa un mol de neutral Los átomos como reactivos. Tomando el carbono como ejemplo, la ecuación.

# "C" (g) -> "C" ^ (+) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "1er" color (blanco) (l) "IE" #

caracteriza este proceso.

similar

# "C" ^ (+) (g) -> "C" ^ (2 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "2st" color (blanco) (l) "IE" #

# "C" ^ (5 +) (g) -> "C" ^ (6 +) (g) + e ^ (-) "" DeltaH = - "6th" color (blanco) (l) "IE" #

Tenga en cuenta que cada núcleo de carbono contiene #6# Los protones y cada átomo neutro poseerán. #6# electrones Por lo tanto, rasgando un # "C" ^ (5 +) (g) # ion de su último electrón produciría un núcleo de carbono desnudo, y por lo tanto la # "6th" color (blanco) (l) "IE" # Pasa a ser la última energía de ionización posible del carbono.

Referencia

1 Invierno, Mark. "Carbono: Propiedades de los átomos libres". Carbono »Propiedades de los átomos libres Tabla periódica de WebElements, 27 de abril de 2018, www.webelements.com/carbon/atoms.html.

Responder:

La energía de ionización es # "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #.

Explicación:

# "C" ^ "5 +" # es un átomo parecido al hidrógeno. Tiene un electrón y un núcleo con seis protones.

Por lo tanto, puede utilizar el Fórmula de Rydberg Para calcular la energía.

La fórmula original de Rydberg no miró directamente a las energías, pero podemos reescribir su fórmula para tener estas unidades.

La fórmula de Rydberg para el cambio de energía es

#color (azul) (barra (ul (| color (blanco) (a / a) DeltaE = -R_HZ ^ 2 (1 / n_text (f) ^ 2 - 1 / n_text (i) ^ 2) color (blanco) (a / a) |))) "" #

dónde

#R_H = "la constante de Rydberg", 2.178 × 10 ^ "- 18" color (blanco) (l) "J" #

#Z = # El número de cargas en el núcleo.

#n_text (i) # y #n_text (f) # Son los niveles iniciales y finales de energía.

Para calcular la energía de ionización a partir del estado fundamental, establecemos #n_text (i) = 1 # y #n_text (f) = oo #, Entonces, #DeltaE_ (1-> oo) = R_HZ ^ 2 = 2.180 × 10 ^ "- 18" color (blanco) (l) "J" × 6 ^ 2 = 7.848 × 10 ^ "- 17" color (blanco) (l) "J" #

Por lo tanto, la energía requerida para ionizar un átomo es # 7.848 × 10 ^ "- 17" color (blanco) (l) "J" #.

Sobre una base molar, la energía de ionización es

# "IE" _1 (C ^ (5+)) = "IE" _6 (C) #

# = (7.848 × 10 ^ "- 17" color (blanco) (l) "J") / (1 color (rojo) (cancelar (color (negro) ("átomo")))) × (6.022 × 10 ^ 23 color (rojo) (cancelar (color (negro) ("átomos")))) / ("1 mol") #

# = 4.726 × 10 ^ 7 color (blanco) (l) "J / mol" = "47 260 kJ · mol" ^ "- 1" #