已知氦原子的第一电离能I1=24.6eV 计算:

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已知氦原子的第一电离能I1=24.6eV,计算:

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答案解析

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  • 氦原子的第二电离能为:
       $He原子的总能量等于第一和第二电离能总和的负值,即-(I1+I2)=-(24.6+54.4)eV=-79.0eV。如果不存在互斥能,则He原子的总能量等于两个He+的能量和,即2E(He+)=-54.4eV×2=-108.8eV,能量更低。明显,两者之差的绝对值即互斥能,结果为-79.0eV-(-108.8eV)=29.8eV。$根据可得有效核电荷为:
       $屏蔽常数=核电荷-有效核电荷=2-1.71=0.29,跟Slater方法中的1s轨道的屏蔽常数0.30很接近。
       注意此题中的有效核电荷和屏蔽常数不能由Slater方法直接给出,而要通过电离能来推导。该题说明了Slater方法中的屏蔽常数的来由。