एक परमाणु की आयनीकरण ऊर्जा

गठन

आयनीकरण ऊर्जा परमाणु की मुख्य विशेषता है। यह रासायनिक बंधनों की प्रकृति और ताकत को निर्धारित करता है जो एक परमाणु बनाने में सक्षम है। एक पदार्थ (सरल) के घटते गुण भी इस विशेषता पर निर्भर करते हैं।

"आयनीकरण ऊर्जा" शब्द को कभी-कभी बदल दिया जाता है"पहली आयनीकरण क्षमता" (आई 1) की अवधारणा, जिसका मतलब है कि इस तरह की ऊर्जा की स्थिति में एक मुक्त परमाणु से दूर जाने के लिए इलेक्ट्रॉन के लिए सबसे छोटी ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसे सबसे कम कहा जाता है।

विशेष रूप से, एक हाइड्रोजन परमाणु के लिए इसे कहा जाता हैएक प्रोटॉन से इलेक्ट्रॉन को अलग करने के लिए आवश्यक ऊर्जा। कई इलेक्ट्रॉनों के साथ परमाणुओं के लिए, दूसरी, तीसरी, आदि की अवधारणा है। आयनीकरण क्षमताएं।

एक हाइड्रोजन परमाणु की आयनीकरण ऊर्जा योग है, जिसमें से एक शब्द इलेक्ट्रॉन ऊर्जा है, और दूसरा प्रणाली की संभावित ऊर्जा है।

रसायन शास्त्र में, हाइड्रोजन परमाणु की ऊर्जा प्रतीक "ईए" द्वारा दर्शायी जाती है, और प्रणाली की संभावित ऊर्जा का योग और इलेक्ट्रॉन ऊर्जा सूत्र द्वारा व्यक्त की जा सकती है: ईए = ई + टी = -Z.e / 2.R.

इस अभिव्यक्ति से यह स्पष्ट है कि स्थिरताप्रणाली सीधे न्यूक्लियस के प्रभारी और इलेक्ट्रॉन और इलेक्ट्रॉन के बीच की दूरी से संबंधित है। इस दूरी को कम, परमाणु चार्ज जितना मजबूत होगा, जितना अधिक वे आकर्षित करेंगे, सिस्टम जितना अधिक स्थिर और स्थिर होगा, इस बंधन को तोड़ने के लिए अधिक ऊर्जा खर्च की जानी चाहिए।

जाहिर है, एक बंधन को नष्ट करने के लिए खर्च की गई ऊर्जा के संदर्भ में, सिस्टम की स्थिरता की तुलना करना संभव है: ऊर्जा जितनी अधिक होगी, प्रणाली उतनी ही स्थिर होगी।

परमाणु आयनीकरण ऊर्जा - (बल किहाइड्रोजन परमाणु में बंधनों के विनाश के लिए आवश्यक) प्रयोगात्मक रूप से गणना की गई थी। आज, इसका मूल्य निश्चित रूप से ज्ञात है: 13.6 ईवी (इलेक्ट्रॉन वोल्ट)। बाद में, वैज्ञानिकों ने प्रयोगों की पूरी श्रृंखला की सहायता से भी, एक इलेक्ट्रॉन और नाभिक युक्त सिस्टम में परमाणु-इलेक्ट्रॉन बंधन को नष्ट करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की गणना करने में सक्षम थे, जिसमें एक हाइड्रोजन परमाणु के प्रभार के दो बार चार्ज होता था। यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि इस मामले में 54.4 इलेक्ट्रॉन वोल्ट की आवश्यकता है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक्स के ज्ञात कानून बताते हैं किविपरीत शुल्क (जेड और ई) के बीच कनेक्शन तोड़ने के लिए आवश्यक आयनीकरण ऊर्जा, बशर्ते कि वे दूरी आर पर स्थित हों, समीकरण द्वारा निर्धारित (निर्धारित) है: टी = जेड / आर।

यह ऊर्जा शुल्कों की परिमाण के आनुपातिक है औरतदनुसार, दूरी से विपरीत रूप से संबंधित है। यह काफी स्वाभाविक है: मजबूत चार्ज, बल को मजबूत करने वाले बल, मजबूत बल को उनके बीच कनेक्शन तोड़ने के लिए आवश्यक बल। यह दूरी पर भी लागू होता है: जितना छोटा होता है, ionization ऊर्जा जितनी मजबूत होती है, बॉन्ड को तोड़ने के लिए फोर्क को अधिक लागू करना होगा।

यह तर्क बताता है कि मजबूत परमाणु प्रभार वाले परमाणुओं की एक प्रणाली अधिक स्थिर क्यों है और इलेक्ट्रॉन को अलग करने के लिए और अधिक ऊर्जा की आवश्यकता है।

तुरंत सवाल उठता है: "यदि न्यूक्लियस का चार्ज केवल दोगुना मजबूत होता है, तो इलेक्ट्रान डिटेचमेंट के लिए आवश्यक आयनीकरण ऊर्जा चार गुना नहीं बल्कि चार गुना बढ़ जाती है? यह चार्ज स्क्वायर (54.4 / 13.6 = 4) के बराबर क्यों होती है?"

यह विरोधाभास काफी सरलता से समझाया गया है। यदि प्रणाली में जेड और ई अपेक्षाकृत अस्थिरता की आपसी स्थिति में अपेक्षाकृत हैं, तो ऊर्जा (टी) चार्ज जेड के समान है, और वे आनुपातिक रूप से वृद्धि करते हैं।

लेकिन एक ऐसी प्रणाली में जहां एक चार्ज ई वाला इलेक्ट्रॉन एक न्यूक्लियस को चार्ज जेड के साथ घूमता है, और जेड बढ़ाया जाता है, घूर्णन आर का त्रिज्या आनुपातिक रूप से घटता है: इलेक्ट्रॉन नाभिक को अधिक बल आकर्षित करता है।

निष्कर्ष स्पष्ट है। आयनीकरण ऊर्जा परमाणु चार्ज, नाभिक से दूरी (त्रिज्या के साथ) बाहरी इलेक्ट्रॉन की चार्ज घनत्व के उच्चतम बिंदु से प्रभावित होती है; बाहरी इलेक्ट्रॉनों और इलेक्ट्रॉन की penetrating शक्ति के माप के बीच प्रतिकूल बल।

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