电离能：势能，测定方法 - 物理

的电离能是指能量的最小量，通常以千焦每摩尔（千焦/摩尔），这是需要以产生位于原子中的电子的释放的单位表示的气相处于其状态基本的。

气态是指不受其他原子对其自身施加影响的状态，并且排除了任何分子间的相互作用。电离能的大小是描述电子与电子结合的力的参数。

第一电离能

换句话说，所需的电离能越多，分离所讨论的电子越困难。

电离势

原子或分子的电离势定义为使电子从处于其基态并带有中性电荷的原子的最外层壳脱离而必须施加的最小能量；即电离能。

应该注意的是，当谈到电离势时，使用的是已被废弃的术语。这是因为以前此特性的确定是基于对目标样品使用静电势。

通过使用这种静电势，发生了两件事：化学物质的电离和加速希望清除的电子脱落过程的加速。

因此，当开始使用光谱技术进行测定时，术语“电离势”已由“电离能”代替。

同样，已知原子的化学性质由这些原子中最外能级中存在的电子的构型决定。因此，这些物质的电离能直接与其价电子的稳定性有关。

如前所述，用于确定电离能的方法主要由光发射过程给出，该过程基于确定由于施加光电效应而由电子发射的能量。

尽管可以说原子光谱法是确定样品电离能的最直接方法，但光电子光谱法还可以测量电子与原子结合的能量。

从这个意义上讲，紫外光电子能谱法（英文又称UPS）是一种通过施加紫外线来激发原子或分子的技术。

这样做是为了分析所研究化学物种中最外层电子的能量跃迁及其形成的键的特征。

X射线光电子能谱法和极紫外辐射法也是众所周知的，它们使用与前述相同的原理，但撞击在样品上的辐射类型，电子被排出的速度以及分离度不同。获得。

对于在最外层具有多个电子的原子（即所谓的多电子原子），从处于基态的原子中除去第一个电子所需的能量值由下式给出：以下等式：

能量+ A（克）→A ⁺（G）+ E ^-

“A”代表的任何元素的原子，并且脱附的电子被表示为“E ^- ”。因此获得第一电离能，称为“ I ₁ ”。

可以看出，发生吸热反应，因为能量被提供给原子以获得获得加到该元素阳离子上的电子。

同样，在相同时期内存在的元素的第一电离能的值与它们的原子序数的增加成比例地增加。

这意味着它在一个周期中从右到左递减，并且在周期表的同一组中从上到下递减。

从这个意义上讲，稀有气体的电离能强度很高，而属于碱金属和碱土金属的元素的电离能值很低。

以相同的方式，通过从相同原子中去除第二电子，获得第二电离能，记为“ I ₂ ”。

能量+ A ⁺（G）→A ^{2 +}（G）+ E ^-

当启动随后的电子时，对于其他电离能量，遵循相同的方案，这是已知的，随后电子从处于其基态的原子脱离，其余电子之间的排斥作用降低。

由于称为“核电荷”的性质保持恒定，因此需要大量能量才能剥离具有正电荷的离子物种的另一个电子。因此，电离能增加，如下所示：

I ₁ <I ₂ <I ₃ <… <I _n

最后，除了核电荷的影响外，电离能还受到电子结构（价壳中电子的数量，所占据的轨道类型等）和要释放的电子的有效核电荷的影响。

由于这种现象，大多数有机性质的分子具有较高的电离能值。