Deguonies molekulės jonizacijos energija lygi 216-10 J. Kokiu mažiausiu greičiu turi lėkti elektro nas, kad galėtų jonizuoti šią molekulę? (2,2-10° m/s)

Для того чтобы определить минимальную скорость электрона, необходимую для ионизации молекулы, мы можем использовать концепцию кинетической энергии и проекцию ее на работу, которую нужно совершить, чтобы ионизировать молекулу.

Ионизация молекулы требует передачи энергии, равной её ионизационной энергии. Мы можем выразить работу ионизации через кинетическую энергию электрона, используя формулу:

\[ K.E. = \frac{1}{2} m v^2, \]

где:

• \( K.E. \) — кинетическая энергия (в данном случае равная энергии ионизации),
• \( m \) — масса электрона,
• \( v \) — скорость электрона.

Ионизационная энергия для молекулы составляет \( 2.16 \times 10^{-19} \) Дж.

Масса электрона примерно составляет \( 9.11 \times 10^{-31} \) кг.

Теперь мы можем приравнять кинетическую энергию к ионизационной энергии и решить уравнение для скорости электрона:

\[ \frac{1}{2} m v^2 = 2.16 \times 10^{-19} \]

Подставим массу электрона:

\[ \frac{1}{2} \cdot 9.11 \times 10^{-31} \cdot v^2 = 2.16 \times 10^{-19} \]

Упростим уравнение:

\[ v^2 = \frac{2 \cdot 2.16 \times 10^{-19}}{9.11 \times 10^{-31}} \]

Теперь рассчитаем значение:

\[ v^2 = \frac{4.32 \times 10^{-19}}{9.11 \times 10^{-31}} \approx 4.75 \times 10^{11} \]

Теперь найдем \( v \):

\[ v \approx \sqrt{4.75 \times 10^{11}} \approx 2.18 \times 10^6 \text{ м/с}. \]

Таким образом, минимальная скорость электрона для ионизации молекулы составляет примерно \( 2.18 \times 10^6 \) м/с.