Come si calcola l'energia di ionizzazione (in kJ / mol) dello ione He +?

Ti viene data l'espressione per l'energia dell'elettrone:

#sf(E_n=-(2.18xx10^(-18))Z^2[1/n^2])#

Quando l'elettrone è nel suo stato fondamentale, il valore del numero quantico principale #sf(n)# è 1.

#sf(n)# può assumere valori 1, 2, 3, 4 ..... ecc.

Per questi livelli di energia più elevati puoi vedere che il valore di #sf(1/n^2)# diventerà sempre più piccolo.

Ciò significa che il divario nell'energia tra livelli di energia successivi diventa sempre meno tale da convergere e infine fondersi.

A questo punto come #sf(n)# tende all'infinito così #sf(1/n^2)# tende a zero.

Un elettrone eccitato fino a questo punto può essere considerato ionizzato, cioè ha lasciato l'atomo.

La differenza di energia tra questi livelli rappresenterà l'energia di ionizzazione.

#sf(I.E.=-(2.18xx10^(-18))Z^2xx0)-[-2.18xx10^(-18)xxZ^2[1/1^2]#

Per qualificarti per il #sf(He^+)# ci sono 2 protoni nel nucleo #:.##sf(Z=2)#

#:.##sf(I.E.=(2.18xx10^(-18)xx2^2)/1=8.72xx10^(-18)color(white)(x)J)#

Per convertire in kJ dividere per 1000#sf(rArr)#

#sf(I.E.=8.72xx10^(-21)color(white)(x)kJ)#

Questa è l'energia richiesta per ionizzare un singolo #sf(He^+)# ione.

Per trovare l'energia necessaria per ionizzare una talpa di ioni devi moltiplicare per La costante di Avogadro che è #sf(6.02xx10^(23)color(white)(x)"mol"^(-1))#.

#sf(I.E=8.72xx10^(-21)xx6.02xx10^(23)=5250color(white)(x)"kJ/mol")#