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Energie d'ionisation



  1. #1
    Bamasp

    Energie d'ionisation


    ------

    Bonsoir je fais un exercice et je suis bloqué sur une question, voici l'énoncé:
    Quelle énergie faut-il fournir à l'ion 2He+ pour lui arracher son électron ?
    Je ne sais pas vraiment comment commencer cette question. Je sais que cette question est rapport avec l'énergie d'ionisation mais c'est tout.
    Avant j'ai calculer les valeurs énergétiques des 5 premier niveau de l'hélium, j'ai trouvé: pour n=1 on a E= -54.4 eV puis pour n=2 on a E=-13.6eV, pour n=3 on a E=-6.04eV, pour n=4 on a -3.4eV et enfin pour n=5 on a E=-2.176eV
    Merci d'avance pour votre aide

    -----

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  3. #2
    Opabinia

    Re : Energie d'ionisation

    Bonjour,

    Il s'agit de l'énergie reçue par le système (l'ion hydrogénoïde He+) au cours de la transformation éloignant à distance infiniment grande l'électron du noyau:
    He+ ---> He2+ + e-

    Quelles sont les valeurs du nombre quantique principal dans les états initial (n1) et final (n2) ?

  4. #3
    Bamasp

    Re : Energie d'ionisation

    (n1) est égale à -54,4 eV et (n2) est égale à -13,6 eV ?

  5. #4
    moco

    Re : Energie d'ionisation

    Bonsoir,
    Cela ne sert à rien de calculer l'énergie sur des niveaux élevés. On considère toujours que He+ possède un électron sur l'état fondamental, donc n1 = 1, et que l'état final est caractérisé par l'atome sur un niveau d'énergie infini, puisque l'électron est éjecté, donc n2 = ∞, et Efinal = 0.

  6. #5
    Opabinia

    Re : Energie d'ionisation

    (n1) est égal à -54,4 eV et (n2) est égal à -13,6 eV ?
    Il ne faut pas confondre l'entier (n) caractérisant l'état du système avec l'énergie correspondante En = F(n) ; quelle est donc justement cette relation ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Bamasp

    Re : Energie d'ionisation

    Il faut faire Ep-E1 donc 0+54,4 et donc Ei=54,4 eV ?

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  10. #7
    Patzewiz

    Re : Energie d'ionisation

    Bonjour,

    L'énergie d'ionisation de n'importe quel ion hydrogénoïde est l'opposé de l'énergie de l'unique électron 1s de cet ion. La réponse est donc bien 54,4 eV.
    Que sais-je?

  11. #8
    Bamasp

    Re : Energie d'ionisation

    Merci beaucoup pour vos réponses

  12. #9
    Opabinia

    Re : Energie d'ionisation

    Tu donnes l'impression de n'avoir saisi dans les indications qui t'ont été données que des tuyaux pour trouver la solution numérique recherchée, et non pas le raisonnement à la base des calculs.

    Tu disposais au départ d'une relation (non citée) te permettant de calculer les niveaux d'énergie de l'ion He+, par exemple (il y en a plusieurs):
    En = -Z2EiH/n2 ,
    dans laquelle (EiH) désigne l'énergie d'ionisation de l'atome d'hydrogène.

    Le terme recherché correspond à la variation d'énergie (voir #2) relative à la transformation:
    He+ ---> He2+ + e- ;
    il est par définition donné par la différence: EiHe = ∆E = Efin - Eini ,
    soit: EiHe = -Z2EiH(1/n22 - 1/n12) ;
    # le système se trouve initialement dans l'état fondamental, de plus basse énergie, d'où n1 = 1 ,
    # l'ionisation implique la séparation totale des charges opposées, dont l'énergie est à la limite nulle (n2 → +∞) - voir (#4),
    d'où la réponse: EiHe = Z2EiH .

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