作业帮电离能与原子最低能级能量是相等的吗?以氢原子为例：E1=-13.6eV,第一电离能1312.0kJ/mol,换算后二者近似相等,那么二者是一回事吗?电离能测量要求“气态”,氢原子最低能级的13.6eV要求“气态”
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/09 07:30:25
电离能与原子最低能级能量是相等的吗?以氢原子为例：E1=-13.6eV,第一电离能1312.0kJ/mol,换算后二者近似相等,那么二者是一回事吗?电离能测量要求“气态”,氢原子最低能级的13.6eV要求“气态”
电离能与原子最低能级能量是相等的吗?
以氢原子为例：E1=-13.6eV,第一电离能1312.0kJ/mol,换算后二者近似相等,那么二者是一回事吗?电离能测量要求“气态”,氢原子最低能级的13.6eV要求“气态”吗?原子的状态对核物理电子能量的计算有影响吗?我们通常说的13.6eV是什么状态下的值?
那么推广到其它的元素呢?化学中的第一电离能等于物理中对应原子最高能级中电子的能量吗?
我自己也有点混乱,学识疏浅,没能表述清楚,海涵,
电离能与原子最低能级能量是相等的吗?以氢原子为例：E1=-13.6eV,第一电离能1312.0kJ/mol,换算后二者近似相等,那么二者是一回事吗?电离能测量要求“气态”,氢原子最低能级的13.6eV要求“气态”
系统回答下你的问题：
1.量子力学告诉我们,原子中的电子有许多个不同能级,把能量最低的能级叫做基态,因为原子中的电子在这个能级上的能量最低,最稳定,几率最大.历史上为了标明各个能级的数值,选取真空或无限远处为能量零点.原子内的电子要获得一定的激发能量才能达到能量零点,于是原子能级全都是负值.
2.气态电中性基态原子失去一个电子,转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫第一电离能.三点很重要,气态,电中性,原子基态.
3.原子的基态能量量度都是以气态为准,因为其他任何的状态的物质中的原子,都不是孤立的,这时候讨论一个孤立原子的基态能量已经失去意义了,这里只有体系的基态或是一个原子在该体系状态下的基态能量.
4.对于一般情况下的元素（除H外）,第一电离能等于1mol气态状态下的原子最高能级中的电子能量.根据量子力学中Pauli不相容原理,原子中的电子不能全部排在基态,（可以想象原子轨道是一个个座位,而电子是一个个小人,座位是有限的）电子在原子中的排列总是先填满内层能量低的能级,再去填外层能量高的能级.所以基态原子中,大部分电子其实都不在最低能级上.这样,在电离过程中,一定是最外层电子最先电离,也就是原子最高能级的能量.那么在气态状态下,电中性的基态原子电离成为基态正离子的能量就是1mol原子最高能级中的电子能量.
5.对于氢原子来说,他很特殊,因他只有一个电子,氢原子的基态就是原子最低能级的态.于是第一电离能就和原子最低能级一样了.