Энергия удаления электрона из атома гелия
Какова энергия, необходимая для удаления одного электрона из атома гелия, если оба электрона движутся вокруг ядра
Какова энергия, необходимая для удаления одного электрона из атома гелия, если оба электрона движутся вокруг ядра по одной окружности, находясь в диаметрально противоположных точках, и выполняется боровское правило квантования с n = 1 для каждого из электронов? При этом предполагается, что оставшийся электрон будет находиться в состоянии с минимальной энергией для однозарядного иона гелия.
27.11.2023 22:54
Написать свой ответ:
Разъяснение:
Энергия, необходимая для удаления одного электрона из атома гелия, можно вычислить, используя формулу энергии ионизации. Энергия ионизации - это энергия, которая требуется для удаления электрона из атома.
Для атома гелия с двумя электронами, в данной задаче мы рассматриваем случай, когда оба электрона движутся вокруг ядра по одной окружности, находясь в диаметрально противоположных точках. Кроме того, выполняется боровское правило квантования с n = 1 для каждого из электронов, что означает, что оба электрона находятся в основном энергетическом состоянии с минимальной энергией.
Поскольку имеется только один электрон, который будет удален, в данном случае рассматривается энергия удаления одного электрона из однозарядного иона гелия. Такой ион будет иметь высший энергетический уровень, поскольку одного электрона не хватает для равновесия с положительным ядром.
Ответ на задачу о вычислении энергии удаления одного электрона из атома гелия будет представлять собой значение энергии ионизации для такого иона.
Дополнительный материал:
Задача: Какова энергия, необходимая для удаления одного электрона из атома гелия?
Ответ:
Энергия, необходимая для удаления одного электрона из атома гелия, равна энергии ионизации однозарядного иона гелия. Её значение составляет 24,5874 эВ.
Совет:
Для лучшего понимания данного топика, рекомендуется ознакомиться с боровской моделью атома и изучить энергетические уровни атома гелия. Это поможет лучше понять, почему электрон должен иметь энергию, превышающую энергию ионизации, чтобы покинуть атом.
Упражнение:
Что произойдет с энергией удаления электрона из атома гелия, если вместо двух электронов будет всего один? (Подсказка: рассмотрите случай одноэлектронного иона гелия).
Описание: Для решения этой задачи нам понадобятся знания о Боровской модели атома и квантовании энергии электронов.
По Боровскому правилу, энергия электрона в атоме может принимать только определенные значения, выраженные через главные квантовые числа (n). В данной задаче у нас два электрона, оба находятся в состоянии с n = 1, и выполняется Боровское правило.
Энергия, необходимая для удаления одного электрона из атома гелия, примерно равна разности энергий между состоянием электрона в атоме гелия и его состоянием после удаления из атома.
В состоянии с минимальной энергией для однозарядного иона гелия (He+), оставшийся электрон будет иметь энергию, соответствующую состоянию с n = 1.
Таким образом, энергия, необходимая для удаления одного электрона из атома гелия, будет равна энергии электрона в состоянии с n = 1.
Доп. материал: Для решения этой задачи, мы должны найти энергию электрона в состоянии с n = 1. По Боровскому правилу, энергия электрона в состоянии с n = 1 для атома гелия равна -13.6 эВ.
Совет: Чтобы лучше понять этот материал, рекомендуется изучить Боровскую модель атома и квантование энергии. Также может быть полезным ознакомиться с понятиями главных квантовых чисел и энергетического уровня атома.
Проверочное упражнение: Какова энергия электрона в состоянии с n = 2 для атома гелия?