Midterm questions 2022 (2) =2023 (3) Flashcards
Ποιά είναι μεγαλύτερη και γιατί;
Ελξη μεταξυ πυρηνα και εξωτερικου e-.
Ανηκουν στην ιδια ομαδα (1η) , εχουν ιδιο Ζ.
>Το Li έχει 3e-, διατεταγμένα στη διαμόρφωση e-: 1s^2 2s^1. Το εξωτερικό ηλεκτρόνιο βρίσκεται στο τροχιακό 2s και προστατεύεται αποτελεσματικά από το θετικό φορτίο του πυρήνα με τη βοήθεια των 2 εσωτερικών e- που βρίσκονται στο τροχιακό 1s.
>Το υδρογόνο έχει μόνο ένα e- και βρίσκεται στο τροχιακό 1s. Δεδομένου ότι δεν έχει εσωτερικά ηλεκτρόνια, το εξωτερικό ηλεκτρόνιο βιώνει το πλήρες θετικό φορτίο του πυρήνα. Εχει πολύ μικρό μέγεθος, βρισκεται πιο κοντά στον πυρήνα και έλκεται πιο έντονα από τον πυρήνα (συγκρατείται πιο σφιχτά-ισχυρες ελκτικες δυναμεις) (2s είναι πιο πάνω ενεργειακά σε σύγκριση με το 1s) και επομένως απαιτείται περισσότερη ενέργεια για την απομάκρυνσή του.
(<=>*To H απαιτεί περισσοτερη ενεργεια για την αφαιρεση του e-. )
!Αυτή η ενέργεια μπορεί να προέλθει από το μοντέλο του Bohr, το οποίο περιγράφει το άτομο υδρογόνου ως σύστημα ενός ηλεκτρονίου όπου το ηλεκτρόνιο βιώνει το πλήρες πυρηνικό φορτίο (Z = 1) χωρίς επιπτώσεις θωράκισης.**! <=> ως αποτέλεσμα => υψηλότερη ενέργεια πρώτου ιονισμού.
*Αποτέλεσμα: ασθενέστερη έλξη μεταξύ του πυρήνα και του εξωτερικού ηλεκτρονίου στο λίθιο, απαιτώντας λιγότερη ενέργεια για την απομάκρυνσή του σε σύγκριση με το υδρογόνο.
Πρωτη ενεργεια ιονισμού? 1Η^0.?
Η ενεργεια που απαιτειται για την αφαιρεση τ εξωτερικου ηλεκτρονίου απο ένα άτομο στην ουδετερη κατάσταση. Το 1Η^0 αποτελείται απο 1p, κι 1e-.
Υπολογισμός: (7_3Li^0) και (1Η^0) (πρωτη ενεργεια ιονισμού τους). -RH, RLi
ΔΕ=-RH(1/hf^2 - 1/hi^2)
H->n=1-> ΔΕ=RH/1=’‘/1ev
(1ev=1.606..?!)
Li=RLi/2^2=RLi/4=’‘/1ev
________________________
Τύπος Rydberg για το υδρογόνο: Ο τύπος Rydberg για τα μήκη κύματος των φασματικών γραμμών στο υδρογόνο δίνεται από:
1/λ = RH (1/nf^2 - 1/ni^2);
Για την ενέργεια ιοντισμού, θεωρούμε τη μετάβαση από n=1 (βασική κατάσταση) έως
n=∞ (ιονισμός):
E = RH (1/n1^2 - 1/n2^2)
E = RH / n1^2
Ionization Energy = RH / 1^2
Ionization Energy = RH
Ionization Energy = 2.179 x 10^-18 J
Ionization Energy = (2.179 x 10^-18 J) / (1.602 x 10^-19 J/eV)
Ionization Energy = 13.60 eV
E= hc/λ = RH / n1^2
λ = hc / (RH / n1^2)
λ = (6.626 x 10^-34 J s x 3.0 x 10^8 m/s) / (2.179 x 10^-18 J)λ = 9.115 x 10^-8 m =~ 91.15nm
Lithium:
E = RLi (1/n1^2 - 1/n2^2)
E = RLi / n1^2
Ionization Energy = RH / 1^2
Ionization Energy = RH
Ionization Energy = 3.40910^-34 J
Ionization Energy = (3.40910^-34 J) / (1.602 x 10^-19 J/eV)
Ionization Energy = 2.128*10^-15 eV
( -1/∞^2) **
Υπολογίστε την πρώτη ενέργεια ιονισμού (Ι1) (eV) για το άτομο του υδρογόνου (11H0) και για του λιθίου (73Li0). Ποιά είναι μεγαλύτερη και γιατί? Εξηγήστε με βάση τις αλληλεπιδράσεις τις οποίες δέχεται το εκάστοτε ηλεκτρόνιο.
Ποιό είναι το μήκος κύματος (λ) που πρέπει να έχει ένα φωτόνιο για να προκαλέσει τον ιονισμό του ατόμου του υδρογόνου? Σε ποιά περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος ανήκει αυτή η ακτινοβολία?
Δεδομένα: Σταθερές Rydberg RH=2.17910^-18,RLi=3.40910^(-34), Σταθερά Planck (h), Ταχύτητα του φωτός στο κενό (c), 1eV: 1.602*10^(-19) J
Το ενεργό πυρηνικό φορτίο που βιώνει το εξωτερικό ηλεκτρόνιο στο λίθιο είναι πολύ μικρότερο από +3 λόγω αυτού του φαινομένου θωράκισης.
Μήκος κύματος(H): λ=hc/E= 91.16nm
Extreme Ultraviolet (EUV) range (ακραίο) υπεριώδες -> υψηλή ενέργεια)
