解释下列现象： (a)对于给定的碱金属 其第二电离能远高于第一电离能。 (b)Li是唯一可以形成稳定

正确答案：(a)对于碱金属而言最外层的电子组态为ns¹。由于受到内层电子强烈的屏蔽作用而使得核对ns电子的控制较为松弛显示为第一电离能较低；而内层是满层失去电子自然就比较困难因此第二电离能远高于第一电离能。 (b)Li在碱金属中原子半径最小电荷密度高根据“大大-小小”匹配原则其可与半径较小的氮形成比较稳定的氮化物。 (c)对碱金属的反应：M⁺(aq)+e^-→M(s)而言在水溶液中由于其热力学循环的总焓变基本相等当上述反应在常温常压下进行时相对于焓变而言的熵变项很小可以忽略不计所以还原过程的△G^θ可以用△H^θ取代。既然△G^θ接近则以一△G^θ=nFE^θ计算其E^θ必然使得其标准电极电势比较接近。 (d)以上题来看金属的还原性可从其标准电极电势看出与金属转变成水化离子过程的总能量有关。Li⁺半径极小在水溶液中其溶剂化程度和强度最大产生较大的水合能(负值)不仅补偿了其电离能(正值)的差值而且还远高于其他碱金属致使其总焓变较大从而具有较大的标准电极电势。
(a)对于碱金属而言,最外层的电子组态为ns1。由于受到内层电子强烈的屏蔽作用而使得核对ns电子的控制较为松弛,显示为第一电离能较低；而内层是满层,失去电子自然就比较困难,因此第二电离能远高于第一电离能。(b)Li在碱金属中,原子半径最小,电荷密度高,根据“大大-小小”匹配原则,其可与半径较小的氮形成比较稳定的氮化物。(c)对碱金属的反应：M+(aq)+e-→M(s)而言,在水溶液中,由于其热力学循环的总焓变基本相等,当上述反应在常温常压下进行时,相对于焓变而言的熵变项很小,可以忽略不计,所以还原过程的△Gθ可以用△Hθ取代。既然△Gθ接近,则以一△Gθ=nFEθ计算其Eθ,必然使得其标准电极电势比较接近。(d)以上题来看,金属的还原性可从其标准电极电势看出,与金属转变成水化离子过程的总能量有关。Li+半径极小,在水溶液中,其溶剂化程度和强度最大,产生较大的水合能(负值),不仅补偿了其电离能(正值)的差值,而且还远高于其他碱金属,致使其总焓变较大,从而具有较大的标准电极电势。