如果得失电子后释放的能量越多,该粒子更稳定为什么
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/02 19:02:32
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如果得失电子后释放的能量越多,该粒子更稳定为什么
如果得失电子后释放的能量越多,该粒子更稳定为什么
如果得失电子后释放的能量越多,该粒子更稳定为什么
这是自然界普遍存在的“能量最低原理”,要使一个体系稳定,那么就要想方设法降低这个体系的能量!
宏观的不用说,比如一个搁在树梢上的小球和一个放在地面上的小球哪个更稳定呢?当然是地面上那个,因为地面上那个球的势能比树梢上那个低!
你说的这个是微观上的东西,我们来比较两个东西,Na和K,钠的第三层电子的能量有多大?可以近似通过E=dF/dr=d(kZe²/r²)/dr=-kZe²/r计算,当然,以氢原子模型也可以计算出第三层电子的能量约为-13.6eV/n²=-13.6eV/9≈-1.511eV,而第四层电子的能量约为-13.6eV/4²=-0.85eV【以距离核无穷远处为势能零面,所以在有限距离内,电子的势能都是负值.】;而电子绕核做圆周运动,库仑力提供向心力,mv²/r=kZe²/r²,电子动能Ek=0.5mv²=kZe²/r=-Ep/2.
总上所述,可以知道钠形成离子的时候最外层电子吸收了1.511eV的能量,比钾吸收得多,所以钾离子比钠离子的能量要低,更稳定,实际上也是如此,钾离子的氧化性要比钠离子强,电解NaOH和KOH的熔融物,K离子会先得到电子变成K单质.
同样的道理,你可以比较F和Cl,计算你就知道为什么F-离子比Cl-离子稳定了!Cl-比F-离子更容易失去电子变成Cl原子,就是因为Cl-离子变成Cl原子吸收能量少,换句话说,就是Cl原子变成Cl-离子的时候比F原子变成F-离子的时候释放的能量少!
电解NaF和NaCl的熔融物,阳极最先出来的一定是Cl2↑.