نسخة الفيديو النصية
الطاقة اللازمة لتأين إلكترون تكافؤ من ذرة زنك تساوي 1.50 في 10 أس سالب 18 جول. ما هذه القيمة بالإلكترون فولت (eV)؟ قرب إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين.
في هذا السؤال لدينا كمية الطاقة اللازمة لتأين إلكترون التكافؤ من ذرة زنك. هذا المقدار من الطاقة هو طاقة التأين، وهي على الأرجح طاقة التأين الأولى، التي تمثل كمية الطاقة اللازمة لنزع الإلكترون الأقل ارتباطًا من ذرة غازية معزولة.
لدينا طاقة التأين مقيسة بوحدة الجول. الجول هو وحدة قياس الطاقة في النظام الدولي للوحدات (SI). جول واحد هو كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من الماء بمقدار واحد مقسومًا على 4.184 درجة سلزية. الجول كمية صغيرة من الطاقة. على سبيل المثال، الطاقة الموجودة في قطعة خبز واحدة تساوي 250000 جول تقريبًا. لكن يمكننا أن نلاحظ من السؤال أن كمية الطاقة اللازمة لتأين إلكترون تكافؤ من ذرة زنك أصغر بعدة مرات من الجول الواحد. لذلك فإن وحدة الجول ليست دائمًا الأفضل من الناحية العملية عند التعامل مع الطاقة على المستوى الذري.
عند التعامل مع الطاقة على المستوى الذري، يستخدم العلماء عادة وحدة الإلكترون فولت. الإلكترون فولت الواحد هو الطاقة التي يكتسبها الإلكترون عند تسارعه عبر فرق جهد مقداره فولت واحد. الإلكترون فولت الواحد يساوي 1.602 في 10 أس سالب 19 جول. يمكننا استخدام هذه العلاقة لتحويل الطاقة المقيسة بوحدة الجول إلى وحدة الإلكترون فولت.
لفعل ذلك، علينا ضرب 1.50 في 10 أس سالب 18 جول في معامل التحويل المكتوب في صورة كسر. علينا كتابة معامل التحويل مع وجود إلكترون فولت واحد في البسط و1.602 في 10 أس سالب 19 جول في المقام. سيؤدي هذا إلى حذف وحدتي الجول، ويتبقى لدينا وحدة الإلكترون فولت. بإجراء العملية الحسابية نحصل على إجابة تساوي 9.363 إلكترون فولت.
لكن السؤال يطلب منا تقريب الإجابة النهائية لأقرب منزلتين عشريتين. بالتقريب لأقرب منزلتين عشريتين، وجدنا أن 1.50 في 10 أس سالب 18 جول يكافئ 9.36 إلكترون فولت.
