Messung der Ionisierungsenergie von Wasserstoff Wie viel Energie braucht es, um einem...
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Messung der Messung der Ionisierungsenergie Ionisierungsenergie von Wasserstoff von Wasserstoff Wie viel Energie braucht es, um einem Wasserstoff-Atom ein Elektron zu entreissen?
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Messung der IonisierungsenergieMessung der Ionisierungsenergie von Wasserstoff von Wasserstoff
Wie viel Energie braucht es, um einemWasserstoff-Atom ein Elektron zu entreissen?
kinetische Energie der Elektronen< 13.6 eV
kinetische Energie der Elektronen> 13.6 eV
Wasserstoffatome
Kanal-strahl
Vakuum
Ionisierungsenergie von Wasserstoff: 13.6 eV
Einheit der IonisierungsenergieEinheit der Ionisierungsenergie
1 eV = 1.602 . 10-19 J
eV: Elektronenvolt
J: Joule (SI-Einheit)
Aufgabe 1Aufgabe 1
1 mol 6.02 1023 Atome
Energie = 6.02 1023 5.1 eV = 3.07 1024 eV
NaNa
Na
m 23gn 1 mol
M 23g/mol
Energie = 3.07 1024 1.602 10 19 J = 492'000 J
Ionisierungsenergien von Sauerstoff Ionisierungsenergien von Sauerstoff (Angaben in eV)(Angaben in eV)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. IE1 IE2 IE3 IE4 IE5 IE6 IE7 IE8 13.6 35.2 54.9 77.4 113.9 138.1 739.1 871.1
IE 21.6 19.7 22.5 36.5 24.2 601 132
x 5.35
Ionisierungsenergien (eV)Ionisierungsenergien (eV)
Nr. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
1 H 13.6
2 He 24.6 54.4
3 Li 5.4 75.6 122.4
4 Be 9.3 18.2 153.9 217.7
5 B 8.3 25.1 37.9 259.3 340.1
6 C 11.3 24.4 47.9 64.5 391.9 489.8
7 N 14.5 29.6 47.4 77.5 97.9 551.9 666.8
8 0 13.6 35.2 54.9 77.4 113.9 138.1 739.1 871
9 F 17.4 35.0 62.6 87.2 114.2 157.1 185.1 954 1100
10 Ne 21.6 41.0 64.0 97.1 126.4 157.9 207.0 238 1190 1350
11 Na 5.1 47.3 71"6 98.9. 138.6 172.4 208.4 264 300 1460 1649
12 Mg 7.6 15.0 80.1 109.3 141.2 186.7 225.3 266 328 367 1762 1962
13 Al 6.0 18.8 28.4 120.0 153.8 190.4 241.9 285 332 399 442 2085 2304
14 Si 8.1 16.3 33.5 45.1 166.7 205.1 246.4 303 349 407 476 523 2437 2673
15 P 11.0 19.7 30.1 51.4 65.0 220.4 263.3 309 380 433 480 560 611 2816 3070
16 S 10.4 23.4 35.0 47.3 72.5 88.0 281.0 329 379 459 505 564 651 707 3224 3494
17 Cl 13.0 23.8 39.9 53.5 67.8 96.7 114.3 348 399 453 529 591 657 750 809 3658 3946
18 Ar 15.8 27.6 40.9 59.8 75.0 91.3 124.0 144 434 494 539 618 686 755 854 918 4121 4426
19 K 4.3 31.8 46.0 60.9 83.0 101.0 120.0 155 176 501 564 629 714 787 862 968 1034 4610 4933
20 Ca 6.1 11.9 51.2 67.0 84.0 111.0 127.0 151 189 211 591 656 726 817 895 974 1087 1157 5129 5470
Nr. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
Ionisierungsenergien (eV)Ionisierungsenergien (eV)Nr. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
1 H 13.6
2 He 24.6 54.4
3 Li 5.4 75.6 122.4
4 Be 9.3 18.2 153.9 217.7
5 B 8.3 25.1 37.9 259.3 340.1
6 C 11.3 24.4 47.9 64.5 391.9 489.8
7 N 14.5 29.6 47.4 77.5 97.9 551.9 666.8
8 0 13.6 35.2 54.9 77.4 113.9 138.1 739.1 871
9 F 17.4 35.0 62.6 87.2 114.2 157.1 185.1 954 1100
10 Ne 21.6 41.0 64.0 97.1 126.4 157.9 207.0 238 1190 1350
11 Na 5.1 47.3 71.6 98.9 138.6 172.4 208.4 264 300 1460 1649
12 Mg 7.6 15.0 80.1 109.3 141.2 186.7 225.3 266 328 367 1762 1962
13 Al 6.0 18.8 28.4 120.0 153.8 190.4 241.9 285 332 399 442 2085 2304
14 Si 8.1 16.3 33.5 45.1 166.7 205.1 246.4 303 349 407 476 523 2437 2673
15 P 11.0 19.7 30.1 51.4 65.0 220.4 263.3 309 380 433 480 560 611 2816 3070
16 S 10.4 23.4 35.0 47.3 72.5 88.0 281.0 329 379 459 505 564 651 707 3224 3494
17 Cl 13.0 23.8 39.9 53.5 67.8 96.7 114.3 348 399 453 529 591 657 750 809 3658 3946
18 Ar 15.8 27.6 40.9 59.8 75.0 91.3 124.0 144 434 494 539 618 686 755 854 918 4121 4426
19 K 4.3 31.8 46.0 60.9 83.0 101.0 120.0 155 176 501 564 629 714 787 862 968 1034 4610 4933
20 Ca 6.1 11.9 51.2 67.0 84.0 111.0 127.0 151 189 211 591 656 726 817 895 974 1087 1157 5129 5470
Nr. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
Schalenmodell für NatriumSchalenmodell für Natrium
Schalenmodell für NatriumSchalenmodell für Natrium
Valenzelektronen
kleinste Ionisierungsenergie grösste potentielle Energie
Elektronen der innersten Schale
grösste Ionisierungsenergie kleinste potentielle Energie
PeriodensystemPeriodensystem Hauptgruppen Perioden
I II III IV V VI VII VIII
1,008
1H4,003
2He1
6,939
3Li9,0122
4Be10,811
5B12,011
6C14,007
7N15,999
8O18,998
9F20,183
10Ne2
22,99
11Na24,312
12Mg26,982
13Al28,08
14Si30,97
15P32,064
16S35,453
17Cl39,948
18Ar3
39,102
19K40,08
20Ca69,72
31Ga72,59
32Ge74,922
33As78,96
34Se79,909
35Br83,80
36Kr4
85,47
37Rb87,62
38Sr114,82
49In118,69
50Sn121,75
51Sb127,60
52Te126,90
53I131,30
54Xe5
132,90
55Cs137,33
56Ba204,37
81Tl
207,19
82Pb208,98
83Bi 84Po 85At 86Rn6
87Fr 88Ra7
Schalenmodell für NatriumSchalenmodell für Natrium
3. Periode 3 Schalen
Hauptgruppe I
3. Periode
Hauptgruppe I 1 Valenzelektron
Ionisierungsenergien von ArgonIonisierungsenergien von Argon
Energienivauschema für ArgonEnergienivauschema für Argon
3. Schale M-Schale
2. Schale L-Schale
1. Schale K-Schale
3s
2s
1s
En
erg
ie
2p
3p
Besetzung der SchalenElement Schale Per-
iode Haupt-gruppe
1. 2. 3. 4. 5.
3Li 2 1 2 I
10Ne 2 8 2 VIII
11Na 2 8 1 3 I
12Mg 2 8 2 3 II
18Ar 2 8 8 3 VIII
19K 2 8 8 1 4 I
20Ca 2 8 8 2 4 II
21Sc 2 8 9 2 4 ––
30Zn 2 8 18 2 4 ––
31Ga 2 8 18 3 4 III
36Kr 2 8 18 8 4 VIII
37Rb 2 8 18 8 1 5 I
38Sr 2 8 18 8 2 5 II
39Y 2 8 18 9 2 5 ––
28Cd
2
8
18
18
2
5
––
2 610
2 610
Die 3. Schale hat3 Untergruppen:
s tiefste Energiep höhere Energied höchste Energie
Energienivauschema
Energieniveauschema von Energieniveauschema von 3232GeGe
E
ner
gie
n = 4
n = 3
n = 2
n = 1
H-Atom Mehrelektronenatome
4f
4d
4p
3d4s
3p
3s
2p
2s
1s
Elektronenkonfiguration von 32Ge:
vereinfacht:
4p
3d4s
3p
3s
2p
2s
1s
E
ner
gie
n = 4
n = 3
n = 2
n = 1
Ar
1s22s22p63s23p64s23d104p2
[Ar] 4s23d104p2
1s-Orbital
2s-Orbital
2p-Orbitale
3s-Orbital
3p-Orbitale
3d-Orbitale
Schale maximale Zahl von Elektronen
1.2 3.2 5.2 7.2
1. s 2
2. s 4 p 10
3. s 12 p 18 d 30
4. s 20 p 36 d 48 f 71
5. s 38 p 54 57 d 80 f 103
6. s 56 p 86 89 d 112 f
7. s 88 p 118 d f
Aufbauhilfe
*
*
*
*
*
*
*
57
89
PSE
1,008 1 H
4,003 2He
1
2
6,939 3 Li
9,0122 4 Be
10,811
5 B 12,011 6 C
14,007 7 N
15,999 8 O
18,998 9 F
20,183 10 Ne
2 1
2 2
2 2 1
2 2 2
2 2 3
2 2 4
2 2 5
2 2 6 22,990
11 Na 24,312 12 Mg
26,982 13 Al
28,086 14 Si
30,974 15 P
32,064 16 S
35,453 17 Cl
39,948 18 Ar
2 2 6 1
2 2 6 2
2 2 6 2 1
2 2 6 2 2
2 2 6 2 3
2 2 6 2 4
2 2 6 2 5
2 2 6 2 6
39,102 19 K
40,08 20 Ca
44,956 21 Sc
47,90 22 Ti
50,942 23 V
51,996 24 Cr
54,938 25 Mn
55,847 26 Fe
58,933 27 Co
58,71 28 Ni
63,54 29 Cu
65.37 30 Zn
69,72 31 Ga
72,59 32 Ge
74,922 33 As
78,96 34 Se
79,909 35 Br
83,80 36 Kr
2 2 6 2 6 1
2 2 6 2 6 2
2 2 6 2 6 1 2
2 2 6 2 6 2 2
2 2 6 2 6 3 2
2 2 6 2 6 5 1
2 2 6 2 6 5 2
2 2 6 2 6 6 2
2 2 6 2 6 7 2
2 2 6 2 6 8 2
2 2 6 2 6 10 1
2 2 6 2 6 10 2
2 2 6 2 6 10 2 1
2 2 6 2 6 10 2 2
2 2 6 2 6 10 2 3
2 2 6 2 6 10 2 4
2 2 6 2 6 10 2 5
2 2 6 2 6 10 2 6
85,47 37 Rb
87,62 38 Sr
88,905 39 Y
91,22 40 Zr
92,906 41 Nb
95,94 42 Mo
43 Tc
101,07 44 Ru
102,90 45 Rh
106,4 46 Pd
107,87 47 Ag
112,41 48 Cd
114,82 49 In
118,69 50 Sn
121,75 51 Sb
127,60 52 Te
126,90 53 I
131,30 54 Xe
2 2 6 2 6 10 2 6 1
2 2 6 2 6 10 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 1 2
2 2 6 2 6 10 2 6 2 2
2 2 6 2 6 10 2 6 4 1
2 2 6 2 6 10 2 6 5 1
2 2 6 2 6 10 2 6 5 2
2 2 6 2 6 10 2 6 7 1
2 2 6 2 6 10 2 6 8 1
2 2 6 2 6 10 2 6 10
2 2 6 2 6 10 2 6 10 1
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 1
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 3
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 4
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 5
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6
132,90 55 Cs
137,33 56 Ba
138,91 57 La
178,49 72 Hf
180,95 73 Ta
183,85 74 W
186,2 75 Re
190,2 76 Os
192,2 77 Ir
195,09 78 Pt
196,97 79 Au
200,59 80 Hg
204,37 81 Tl
207,19 82 Pb
208,98 83 Bi
84 Po
85 At
86 Rn
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 1
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 1 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 2 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 3 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 4 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 5 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 7 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 9 1
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 1
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 10 14 2 1
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 10 14 2 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 10 14 2 3
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 10 14 2 4
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 10 14 2 5
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 10 14 2 6
87 Fr
88 Ra
89 Ac
104Rf
105Db
106Sg
107Bh
108Hs
109Mt
110Ds
111Rg
112UUb
113UUt
114UUq
115UUp
116UUh
118UUo
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 1
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 1 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 2 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 3 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 4 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 5 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 7 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 9 1
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 1
140,12 58 Ce
140,91 59Pr
144,24 60 Nd
61Pm
150,35 62Sm
151,96 63 Eu
157,25 64 Gd
158,92 65 Tb
162,50 66 Dy
164,93 67 Ho
167,26 68 Er
168,93 69 Tm
173,04 70 Yb
174,97 71 Lu
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 3 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 4 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 5 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 6 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 7 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 7 2 6 1 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 9 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 10 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 11 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 12 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 13 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 1 2 232,04
90 Th 91Pa
238,03 92 U
93 Np
94 Pu
95Am
96Cm
97 Bk
98 Cf
99 Es
100Fm
101Md
102No
103Lr
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 2 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 2 6 1 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 3 2 6 1 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 4 2 6 1 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 6 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 7 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 7 2 6 1 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 9 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 10 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 11 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 12 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 13 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 2
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 1 2
Elektronenkonfiguration von 6C:
2p
2s
1s
E
ner
gie
n = 2
n = 1
[He]2s22p2
Kugelwolkenmodell
C
C
Kohlenstoff im KugelwolkenmodellKohlenstoff im Kugelwolkenmodell
AtomrumpfKern und innere Schalen
Valenzelektronen
C
Elektronenkonfiguration von 6O:
2p
2s
1s
E
ner
gie
n = 2
n = 1
[He]2s22p4
Kugelwolkenmodell
O
KugelwolkenmodellKugelwolkenmodellI II III IV V VI VII VIII
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
Natrium im KugelwolkenmodellNatrium im Kugelwolkenmodell
Na
