第八章原子结构 ·电离能的大小，反映原子失去电子的难易，电离能愈大，失电子愈难。各级 电离能的大小按<1<1 .次序递增，因为随着离子电荷的递增，离子半径递 减，失去电子需要的能量也递增。周期表中各元素的第一电离能查表8-5。 表8-5元素的第一电离能1（单位：KJ/mol) IAⅡA IIB NB VB VB KB IBIB IA IA VA MIA MA 0 He 2370 79910964011310I6802D8 Na Mg AI SI P S CI A 494736 5777861060100012601520 27 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt An Hg T Pb Bi Pe At Rn 37650m254053176077976284188786689110105907167038129201040 ●元素原子的第一电离能随原子序数的增加呈现明显的周期性变化。电离能的大 小主要取决于原子的核电荷、半径和电子构型。 ●同一周期：自左向右核电荷增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，半径减 小，故电离能也随之增大。 ●同一主族中，从上到下电子层数增加，原子核对外层电子的引力减小，半径增 大，电离能也随之减小。 除了核电荷和半径因素外，电子构型对电离能的影响也很大。各周期中稀 有气体的电离能最大，部分原因就是因为它们的原子具有稳定的8电子结构。又 如从图中可以看出，在同一周期中，元素的第一电离能从左到右总的趋势是依 次增大 ，但在某些地方出现曲折变 以牙 期为例， 这种曲 出 现在硼利 氧的次序上，B在Be后，但B的电离能反而比Be小， 0仕N后，但0的电 能反而出 N小。这是因为B的电子构型为2s2p,B失去一个电子后具有2s2p的结构：0的 电子构型为2s2p,0失去一个电子后具有2s2p的结构，根据洪特规则，等价轨 道全满、半满或全空是比较稳定的结构，故硼和氧失去电子后，分别成为全空 (p和半满构型，所需的能量较小 元素的电离能变化缓慢。而且规律 不明显，因为它们新增加的电子是填入（血一1）d轨道或（一2）f轨道，而最 层基本相同。 ·元素的第一电离能愈小，表示它愈容易失去电子，该元素的金属性也愈强。 因此，元素第一电离能可用来衡量元素的金属活泼性。此外，电离能还可用于 元素通 常呈现的 对于钠、镁 铝， 分别在1 增大，这表明钠、镁和铝分别难以失去第二、第三、第四个电子，故通常呈现第八章原子结构 113 • 电离能的大小，反映原子失去电子的难易，电离能愈大，失电子愈难。各级 电离能的大小按 I1<I2<I3，.次序递增，因为随着离子电荷的递增，离子半径递 减，失去电子需要的能量也递增。周期表中各元素的第一电离能查表8-5。 表8-5 元素的第一电离能I1（单位：KJ/mol） •元素原子的第一电离能随原子序数的增加呈现明显的周期性变化。电离能的大 小主要取决于原子的核电荷、半径和电子构型。 •同一周期：自左向右核电荷增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，半径减 小，故电离能也随之增大。 •同一主族中，从上到下电子层数增加，原子核对外层电子的引力减小，半径增 大，电离能也随之减小。 除了核电荷和半径因素外，电子构型对电离能的影响也很大。各周期中稀 有气体的电离能最大，部分原因就是因为它们的原子具有稳定的8电子结构。又 如从图中可以看出，在同一周期中，元素的第一电离能从左到右总的趋势是依 次增大，但在某些地方出现曲折变化。以第二周期为例，这种曲折出现在硼和 氧的次序上，B在Be后，但B的电离能反而比Be小，O在N后，但O的电离能反而比 N小。这是因为B的电子构型为2s2 2p1，B失去一个电子后具有2s2 2p0的结构；O的 电子构型为2s2 2p4，O失去一个电子后具有2s2 2p3的结构，根据洪特规则，等价轨 道全满、半满或全空是比较稳定的结构，故硼和氧失去电子后，分别成为全空 (p0 )和半满p 3 )构型，所需的能量较小。副族元素的电离能变化缓慢。而且规律 性不明显，因为它们新增加的电子是填入(n—1)d轨道或(n—2)f轨道，而最外 层基本相同。 • 元素的第一电离能愈小，表示它愈容易失去电子，该元素的金属性也愈强。 因此，元素第一电离能可用来衡量元素的金属活泼性。此外，电离能还可用于 说明元素通常呈现的价态，对于钠、镁和铝，电离能分别在I1、I2、和I3后迅速 增大，这表明钠、镁和铝分别难以失去第二、第三、第四个电子，故通常呈现