Energia di ionizzazione

schoggi
Ciao a tutti,
a lezione abbiamo visto che l'energia di ionizzazione può essere calcolata con questa formula $Ei=1/2 k (Q1 Q2) / R$, e abbiamo visto il caso dell'idrogeno in cui esce, usando come R il raggio atomico dell'idrogeno, Ei= 13,6 eV.
Volevo chiedere, si può fare anche con altri elementi chimici? se sì, come? Ad esempio il lLitio (o per qualsiasi altro elemento chimico) come si usa la formula?

Risposte
skyluke89
ciao!

prova a leggere questa discussione, potrebbe aiutarti

http://www.matematicamente.it/forum/energia-di-ionizzazione-per-il-li-2-t40382.html

schoggi
Ciao, la discussione l'avevo già letta ed è stata risolta con un metodo che io non ho ancora imparato.
Comunque grazie mille per la risposta!

skyluke89
mm... a che livello di istruzione sei? superiori, università? quale anno? almeno provo a risponderti in modo diverso!

schoggi
Sono in seconda liceo (Svizzera) che corrisponde più o meno alla terza liceo in Italia. Questo argomento l'abbiamo trattato a fisica velocemente e abbiamo detto che l'energia di ionizzazione è uguale all'energia di fuga meno l'energia cinetica, e da li abbiamo ricavato la formula. Abbiamo poi fatto l'esempio con l'idrogeno ma non con altri elementi, e mi incuriosiva come fare.

skyluke89
ok, provo a darti una risposta!

l'energia di ionizzazione di un atomo è l'energia necessaria per strappare (allontanare all'infinito) un elettrone dall'atomo stesso; a seconda che strappi via il 1°, il 2°, il 3° elettrone, ecc... si parla di energia di prima, seconda, terza ionizzazione..

Ora, senza entrare nei dettagli della meccanica quantistica, negli atomi gli elettroni possono occupare soltanto determinati livelli energetici discreti (si dice quantizzati); immagina tanti 'gradini' su cui possono stare gli elettroni, dei "gradini di energia".
Nell'atomo di idrogeno c'è un solo elettrone, che sente un'unica forza (l'attrazione del nucleo); questi livelli di energia quindi possono essere calcolati esattamente, e lo stato ad energia più bassa, ovvero lo stato più 'profondo', ha un'energia di -13,6 eV. Questa corrisponde diciamo all'energia di legame dell'elettrone più profondo, cioè più vicino al nucleo, quindi il più legato possibile. Quindi l'energia di ionizzazione nel caso dell'idrogeno è l'energia necessaria per strappare via questo elettrone, che è proprio 13,6 eV, cioè la sua energia di legame, dato che c'è solo quello.

Negli atomi a più elettroni però il discorso è più complicato, perchè oltre al fatto che appunto ci sono più elettroni, la forza che sentono non è solo quella del nucleo, perchè ognuno di loro interagisce anche con gli altri elettroni! Quindi calcolare i livelli di energia risulta piuttosto complicato, tant'è che si possono calcolare solo con metodi approssimati.
Quello che si fa quindi è calcolare i livelli di energia, e poi a partire da quelli si calcola l'energia di ionizzazione, ovvero l'energia necessaria per strappare l'elettrone più esterno.
Ad esempio, nell'elio l'energia di ionizzazione risulta 24,6 eV..

forse sono stato un pò troppo tecnico... mi scuso e spero si sia capito qualcosa!

schoggi
Grazie mille! Ho capito! Molto probabilmente mi devo limitare a calcolare quella dell'idrogeno per intanto ed imparerò poi dopo a calcolare l'energia di ionizzazione negli atomi con più elettroni.

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