Question

\[\ce{He^+_{ (g)} -> He^{2+}_{ (g)} + e^-}\] प्रक्रिया के लिए आवश्यक ऊर्जा की गणना कीजिए। हाइड्रोजन परमाणु की तलस्थ अवस्था में आयनन ऊर्जा 2.18 × 10⁻¹⁸ J atom⁻¹ है।

Answer 1

हाइड्रोजन जैसी स्पीशीज़ के लिए, n^th कक्षक की ऊर्जा निम्न व्यंजक से प्राप्त की जा सकती है-

E_n = `-1/(4πε_0)^2 xx (2π^2"me"^4"Z"^2)/("n"^2"h"^2) = -(2.18 xx 10^-18  "Z"^2)/("n"^2) "J atom"^-1`

\[\ce{He^+_{ (g)}}\] आयन के लिए, Z = 2

∴ E_n = `-(2.18 xx 10^-18 xx (2)^2)/"n"^2 = -(8.72 xx 10^-18)/"n"^2 "J atom"^-1`

∴ E₁ = `-(8.72 xx 10^-18)/(1)^2 = -8.72 xx 10^-18 "J atom"^-1`

E_∞ = 0

अतः प्रक्रम \[\ce{He^+_{ (g)} -> He^{2+}_{ (g)} + e^-}\] के लिए आवश्यक ऊर्जा

ΔE = E_∞ − E₁

= 0 − (−8.72 × 10⁻¹⁸)

= 8.72 × 10⁻¹⁸ J atom⁻¹