Потенциал ионизации атома ртути составляет 10,4 В. Какова минимальная скорость электрона (в км/с), необходимая для ударной ионизации атомов ртути? ответ округлите до целого числа.

Давайте рассмотрим данный вопрос пошагово.

1. Потенциал ионизации атома ртути составляет 10,4 В. Это означает, что для ионизации атома ртути необходимо сообщить ему энергию величиной 10,4 электрон-вольт (эВ).

2. Используя закон сохранения энергии, мы можем установить связь между энергией, потенциалом ионизации и кинетической энергией электрона:
K = eV, где K - кинетическая энергия электрона, e - элементарный заряд, V - потенциал ионизации.

3. Теперь нам нужно найти кинетическую энергию электрона, которая необходима для ударной ионизации атомов ртути. Поскольку вопрос просит выразить скорость электрона в км/с, мы должны сначала найти его кинетическую энергию в джоулях.

4. Кинетическая энергия вычисляется по формуле K = (1/2)mv^2, где m - масса электрона, v - его скорость.

5. Масса электрона известна и составляет около 9,10938356 × 10^-31 кг.

6. Возвращаясь к формуле K = eV, мы можем записать следующее: (1/2)mv^2 = eV.

7. Разрешим полученное уравнение относительно скорости v: v = √(2eV/m).

8. Подставим известные значения: e = 1,6 × 10^-19 Кл (элементарный заряд), V = 10,4 В (потенциал ионизации), m = 9,10938356 × 10^-31 кг (масса электрона).

v = √((2 × 1,6 × 10^-19 Кл × 10,4 В) / (9,10938356 × 10^-31 кг)).

9. Выполним необходимые вычисления:

v = √((3,2 × 10^-18 Кл · В) / (9,10938356 × 10^-31 кг)).
v = √(3,2 × 10^12 В * m^2 / кг).

10. Преобразуем полученное значение скорости из м^2 / с в км/с.

v = √(3,2 × 10^12 В * (m^2 / с^2) * (1000 м / 1 км)).
v = √(3,2 × 10^12 В * (м^2 * 1000) / (с^2 * 1 км)).

Обратите внимание, что м^2 и с^2 будут сокращены, и останется только единица измерения км/с.

11. Выполняем окончательные вычисления:

v = √(3,2 × 10^12 В * 1000) км/с.
v = √(3,2 × 10^15 В) км/с.
v ≈ 1,79 × 10^8 км/с.

12. Округлим полученный ответ до целого числа. Получаем, что минимальная скорость электрона, необходимая для ударной ионизации атомов ртути, составляет около 179 000 000 км/с.