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為什么氧化導致內(nèi)層電子結(jié)合能上升？ 已有2人參與
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這里提到的是XPS的化學位移現(xiàn)象，原子受到氧化，鍵能 binding energy會增大，查到資料解釋如下： 內(nèi)層電子一方面受到原子核強烈的庫侖作用而具有一定的結(jié)合能，另一方面又受到外層電子的屏蔽作用。 原子勢能模型： EB = Vn + Vv 這里：EB為內(nèi)層電子結(jié)合能；Vn為核勢；Vv為價電子排斥勢，為負值。 當外層電子密度減少時，屏蔽作用將減弱，內(nèi)層電子的結(jié)合能增加；反之則結(jié)合能將減少。 原子氧化后，價軌道留下空穴，排斥勢絕對值變小，核勢的影響上升，使內(nèi)殼層向核緊縮，結(jié)合能增加。反之原子在還原后價軌道上增加新的價電子，排斥勢能絕對值增加，核對內(nèi)殼層的作用因價電子的增加而減弱，使內(nèi)殼層電子結(jié)合能下降。所以氧化與還原對內(nèi)層電子結(jié)合能影響的規(guī)律有： 氧化作用使內(nèi)層電子結(jié)合能上升，氧化中失電子愈多，上升幅度愈大。 還原作用使內(nèi)層電子結(jié)合能下降，還原中得電子愈多，下降幅度愈大。 這個外層電子的屏蔽作用是什么意思？每個原子跟原子核的電荷作用不是獨立的麼？ 1、原子核對內(nèi)層電子是吸引力作用 2、外層電子對內(nèi)層電子是排斥作用 上面兩種作用方向相同 如果外層電子減少，對內(nèi)層電子的同性電荷排斥作用減少，內(nèi)層電子應(yīng)該向外移動，結(jié)合能因此下降。 這怎么解釋？我不是很能理解，希望各位不吝賜教。 |
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2015-04-01 16:59:02, 86.89 K
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4樓2015-04-02 09:18:53
【答案】應(yīng)助回帖
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
阿亓兒: 金幣+20, ★★★★★最佳答案, 謝謝朋友 2015-04-03 09:00:04
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
阿亓兒: 金幣+20, ★★★★★最佳答案, 謝謝朋友 2015-04-03 09:00:04
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可以從經(jīng)典額角度來考慮： 1， 首先因為我們XPS分析的基本上都是內(nèi)殼層的電子，這些電子與該原子核里的非常近，和其他元素的電子或者原子核里的非常遠，此時可以近似認為該電子的結(jié)合能主要是該原子的原子核和內(nèi)外殼層的電子對他起作用。 2. 從經(jīng)典的角度來考慮，不需要復雜的原子物理知識或者量子力學知識，相信學過物理化學的人都有一定了解，當考慮內(nèi)殼層某一軌道的電子結(jié)合能時，可以看是原子核被屏蔽后的有效正電荷對電子的吸引相互作用，而無論是內(nèi)殼層(比該軌道更深)或者外殼層（比該軌道淺）的電子都是對原子核有一定屏蔽作用的，知識屏蔽系數(shù)不一樣而已。 3. 當我們考慮材料化學態(tài)的改變對某一軌道電子結(jié)合能的影響時，我們考慮的是后一種情況，即外殼層價電子數(shù)目的增加或者減少。如果價電子增加，那么屏蔽作用增強，有效正電荷較少，那么對電子吸引相互作用減弱，對應(yīng)于電子結(jié)合能較少，反之亦然。 4. 那么這個時候你就喲一個形象的了解了，外殼層電子越多，即呈負價態(tài)，外殼層電子越多，原子核對電子的結(jié)合能就越弱了，反之，氧化態(tài)越高，外殼層電子越少，原子核對電子的結(jié)合能就越大了�。。。� 5. 這就是為什么氧化導致內(nèi)殼層電子結(jié)合能上升。 |
2樓2015-04-01 19:29:54
3樓2015-04-01 21:56:29
送紅花一朵 |
我發(fā)現(xiàn)我不能理解的地方了，這個可能朋友能幫忙解決。 問題出在屏蔽效應(yīng)。 為了將多電子原子的計算簡化，利用屏蔽效應(yīng)，將電子與電子間的排斥作用轉(zhuǎn)化為原子核與電子的吸引作用。如果電子越多，某電子的收到的屏蔽效應(yīng)就越嚴重，轉(zhuǎn)化為收到原子核吸引力越小，那么問題來了： 電子與電子之間的屏蔽作用一律和原子核對電子的吸引力相反麼？ 難道不是外層電子對內(nèi)層電子的排斥反而促進內(nèi)層電子向原子核靠近？ 這就是我不明白的地方，原子物理將所有的屏蔽效應(yīng)歸類為抵消原子核吸引力作用，但我（原子物理小白）卻感覺這個電子與電子的排斥作用是有方向性的，不能千篇一律理解吧？ 朋友能否幫忙解釋這個屏蔽效應(yīng)不考慮方向性的問題？ |
5樓2015-04-02 09:57:52
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