Como você calcula a energia de ionização (em kJ / mol) do íon He +?

Você recebe a expressão para a energia do elétron:

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

Quando o elétron está em seu estado fundamental, o valor do número quântico principal #sf(n)# é 1.

#sf(n)# pode assumir valores 1, 2, 3, 4 ..... etc.

Para esses níveis mais altos de energia, você pode ver que o valor de #sf(1/n^2)# ficará cada vez menor.

Isso significa que a diferença de energia entre níveis sucessivos de energia se torna cada vez menor, de modo que eles converjam e eventualmente se fundam.

Neste ponto, como #sf(n)# tende ao infinito assim #sf(1/n^2)# tende a zero.

Um elétron excitado até este ponto pode ser considerado ionizado, isto é, deixou o átomo.

A diferença de energia entre esses níveis representará a energia de ionização.

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

Para se qualificar para o #sf(He^+)# existem prótons 2 no núcleo #:.##sf(Z=2)#

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

Para converter em kJ, divida por 1000#sf(rArr)#

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

Essa é a energia necessária para ionizar um único #sf(He^+)# íon.

Para encontrar a energia necessária para ionizar uma toupeira de íons, você precisa multiplicar pela Avogadro Constant, que é #sf(6.02xx10^(23)color(white)(x)"mol"^(-1))#.

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