结构化学章节内容

二、电离能和电子亲和能

(二)、电离能
1.电离能的定义：
某元素气态原子失去一个电子，成为一价气态离子所需的最低能量称为某元素的第一电离能:

一价气态正离子失去一个电子成为二阶气态正离子所需的能量为第二电离能……比较各元素的电离能可看出：
（1）稀有气体的电离能处于极大值，这是因为稀有气体的原子具有全满的电子层，要移去一个电子很困难。碱金属的电离能处于极小值，因为碱金属只有一个电子，失去一个电子后形成稳定的全满壳层结构。
（2）同一周期主族元素第一电离能，基本随原子序数增加而增加。
（3）元素的第二电离能总大于第一电离能，碱金属的处于极大值，而碱土金属的处于极小值。
2.屏蔽常数
为了计算有效核电荷，slater提出估算屏蔽常数的方法（1）将电子由内向外分层 1s \| 2s 2p \| 3s 3p \| 3d \| 4s 4p \| 4d \| 4f \| 5s 5p \|…… 每层具有不同的屏蔽常数。（2）对所考虑的壳层，外层电子没有影响。（3）同一层每一个其它电子贡献0.35（1s层每一电子0.30）。（4）对s，p层，(n-1)层每个电子贡献0.85，更内层每个电子为1.00。（5）对d层或f层，每一内层电子均为1.00。
3.轨道近似能量
在类氢离子体系，轨道能量可用下式计算：
在多电子原子体系，用有效核电荷代替Z，有效量子数代替主量子数n，则可计算轨道的近似能量，例如原子:
1s轨道能量:
2s,2p轨道能量:
3s轨道能量:
有效量子数，当时，；
当时，；
当时，；
时，准确性较差，一般不讨论。按此方法计算，2s与2p相同，实际上是不同的，这是由于此方法过于粗略。
4.计算电离能
假设要计算第一电离能，按定义




第一电离能：
第二电离能：

与实验测定Mg的第一、二电离能7.64eV，15.03eV相当接近。