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为什么氧化导致内层电子结合能上升？ 已有2人参与
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这里提到的是XPS的化学位移现象，原子受到氧化，键能 binding energy会增大，查到资料解释如下： 内层电子一方面受到原子核强烈的库仑作用而具有一定的结合能，另一方面又受到外层电子的屏蔽作用。 原子势能模型： EB = Vn + Vv 这里：EB为内层电子结合能；Vn为核势；Vv为价电子排斥势，为负值。 当外层电子密度减少时，屏蔽作用将减弱，内层电子的结合能增加；反之则结合能将减少。 原子氧化后，价轨道留下空穴，排斥势绝对值变小，核势的影响上升，使内壳层向核紧缩，结合能增加。反之原子在还原后价轨道上增加新的价电子，排斥势能绝对值增加，核对内壳层的作用因价电子的增加而减弱，使内壳层电子结合能下降。所以氧化与还原对内层电子结合能影响的规律有： 氧化作用使内层电子结合能上升，氧化中失电子愈多，上升幅度愈大。 还原作用使内层电子结合能下降，还原中得电子愈多，下降幅度愈大。 这个外层电子的屏蔽作用是什么意思？每个原子跟原子核的电荷作用不是独立的麽？ 1、原子核对内层电子是吸引力作用 2、外层电子对内层电子是排斥作用 上面两种作用方向相同 如果外层电子减少，对内层电子的同性电荷排斥作用减少，内层电子应该向外移动，结合能因此下降。 这怎么解释？我不是很能理解，希望各位不吝赐教。 |
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2015-04-01 16:59:02, 86.89 K
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4楼2015-04-02 09:18:53
【答案】应助回帖
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感谢参与，应助指数 +1
阿亓儿: 金币+20, ★★★★★最佳答案, 谢谢朋友 2015-04-03 09:00:04
感谢参与，应助指数 +1
阿亓儿: 金币+20, ★★★★★最佳答案, 谢谢朋友 2015-04-03 09:00:04
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可以从经典额角度来考虑： 1， 首先因为我们XPS分析的基本上都是内壳层的电子，这些电子与该原子核里的非常近，和其他元素的电子或者原子核里的非常远，此时可以近似认为该电子的结合能主要是该原子的原子核和内外壳层的电子对他起作用。 2. 从经典的角度来考虑，不需要复杂的原子物理知识或者量子力学知识，相信学过物理化学的人都有一定了解，当考虑内壳层某一轨道的电子结合能时，可以看是原子核被屏蔽后的有效正电荷对电子的吸引相互作用，而无论是内壳层(比该轨道更深)或者外壳层（比该轨道浅）的电子都是对原子核有一定屏蔽作用的，知识屏蔽系数不一样而已。 3. 当我们考虑材料化学态的改变对某一轨道电子结合能的影响时，我们考虑的是后一种情况，即外壳层价电子数目的增加或者减少。如果价电子增加，那么屏蔽作用增强，有效正电荷较少，那么对电子吸引相互作用减弱，对应于电子结合能较少，反之亦然。 4. 那么这个时候你就哟一个形象的了解了，外壳层电子越多，即呈负价态，外壳层电子越多，原子核对电子的结合能就越弱了，反之，氧化态越高，外壳层电子越少，原子核对电子的结合能就越大了！！！！ 5. 这就是为什么氧化导致内壳层电子结合能上升。 |
2楼2015-04-01 19:29:54
3楼2015-04-01 21:56:29
送红花一朵 |
我发现我不能理解的地方了，这个可能朋友能帮忙解决。 问题出在屏蔽效应。 为了将多电子原子的计算简化，利用屏蔽效应，将电子与电子间的排斥作用转化为原子核与电子的吸引作用。如果电子越多，某电子的收到的屏蔽效应就越严重，转化为收到原子核吸引力越小，那么问题来了： 电子与电子之间的屏蔽作用一律和原子核对电子的吸引力相反麽？ 难道不是外层电子对内层电子的排斥反而促进内层电子向原子核靠近？ 这就是我不明白的地方，原子物理将所有的屏蔽效应归类为抵消原子核吸引力作用，但我（原子物理小白）却感觉这个电子与电子的排斥作用是有方向性的，不能千篇一律理解吧？ 朋友能否帮忙解释这个屏蔽效应不考虑方向性的问题？ |
5楼2015-04-02 09:57:52
