一种元素释放其最外层电子以形成正离子的能力,表现在提供给其原子的能量足以将其电子从原子中带走。这种能量被称为电离作用能量.简单地说,电离能是提供给孤立原子或分子的能量,以击除其束缚最松散的价层电子,形成正离子。它的单位是电子伏的电动车在放电管中,快速移动的电子与气体元素碰撞,释放出其中一个电子。电离能(IE)越小,形成阳离子的能力就越强。
这可以用玻尔原子模型,因为它考虑了一个类氢原子,在这个类氢原子中,电子由于引力的哥伦力,围绕一个带正电的原子核旋转,而电子只能有固定的或量子化的能级。玻尔模型电子的能量被量子化,给出如下:
其中,z是原子序数,n是n是整数的主要量子号。对于氢原子,电离能量为13.6EV。
电离能(eV)是将电子从n = 1(基态或最稳定态)带到无穷大所需要的能量。因此取无穷远处0 (eV)参比,电离能可表示为:电离能的概念支持玻尔原子模型的证据,即电子可以在一个固定的或离散的能级或壳层中围绕原子核旋转,以主量子数' n '表示。当第一个电子离开正核附近时,随着静电引力的增加,需要更大的能量来移除下一个松散束缚的电子,即,第二个电离能大于第一个电离能。
例如,第一个电离能钠的含量为:
它的第二个电离能是
因此,即2>即1(电动汽车)。这也是成立的如果有K个电离次数,那么IE1<即2<即3...........<即k
金属的电离能很低。低的电离能意味着该元素更好的电导率。例如,银(Ag,原子序数Z = 47)的电导率为6.30 × 107s/m,电离能为7.575 eV,铜(Cu, Z = 29)为5.76 × 107s/m,电离能为7.726 eV。在导体低电离能使电子在正电荷晶格中移动,形成电子云。
影响电离能的因素
在元素周期表中,电离能的一般趋势是从左到右增加,从上到下减少。因此,电离能的影响因素可以归纳为:
- 原子的大小:电离能随着原子的大小而减小,因为随着原子半径的增大,原子核和最外层电子之间的引力的哥伦力减小,反之亦然。
- 屏蔽效应:内壳电子屏蔽的存在或削弱核和价壳电子之间的吸引力的牙线。因此电离能减少。内电子的数量意味着更多屏蔽。然而,在黄金的情况下,即使金的尺寸超过银,电离能量也大于银。这是由于内部D和F轨道在金的情况下提供的弱屏蔽。
- 核电荷:原子核电荷越多,由于原子核和电子之间的吸引力越大,就越难以电离原子。
- 电子配置:原子的电子结构越稳定,就越难取出电子,因此电离能也就越大。
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