從一個原子取走一個結(jié)合得最松的電子所需要的能量叫做它的電離勢,或精確些叫做它的第一電離勢。這變化可用下式來表示:
X+能量→X++e-
一般而言對電子層數(shù)相同的原子來說,核電荷越大,電離勢越高(表7-6)。這是對的,因為核電荷越大,核對電子的弓引力也越大。
因此,一般來說沿著周期前進,后面的元素有較大的電離勢。
圖7-1指出一些元素的第一電離勢和原子序數(shù)的關系。第一電離勢的數(shù)值提供在表7-7中。請注意硼的電離勢小于鈹?shù)模@可以通過一個原子帶正電的核對不同亞層中電子的相對吸引力來說明。平均來說,核對同一主層中的一個8電子的吸引
要較強于對一個2電子的吸引,而對2電子的吸引又強于對d電子的吸引等等。這表明從一個原子上取走s電子要比取走?電子難些,而取走電子又比取走d電子難些,取走d電子也比取走電子難些,因此電離勢按照這個順序遞減。鈹(182,282)電離時是失去一個8電子,而硼(182,282,21)電離是失去一個2電子,其結(jié)果是硼有較低的電離勢,盡管硼原子的核電荷比鈹多一個。氮的電離勢特別高,而氧的電離勢比氮稍低,這是因為氮原子有2p半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(第3,17節(jié))。類似的變化也出現(xiàn)在以下的各周期中。
在圖7-1、表7-6和表7-7中提供的數(shù)值是從原子取走結(jié)合得最松的電子所需要的能量,并叫第一電離勢。取走第二個電子所需要的能量叫做第二電離勢,第三、第四等電離勢也可用類似的 方式來定義。
金屬元素有小的電離勢而非金屬元素有較大的電離勢。這表明金屬容易失去價電子而形成正離子,而非金屬在化學反應中沒有形成正離子的傾向。
帶正電荷的原子核對價電子的引力,由于在內(nèi)層中電子彼此之間以及它們對價電子間的排斥力而部分地被抵消。于是從原子取走一個電子時,它將受到內(nèi)電子層對核的屏蔽作用。這種屏蔽作用以及外層電子與核距離的增大,這是在每族中從上向下元素依次有較小的電離勢這個事實的明顯的解釋。同一族元素照例是有相同的外電子層結(jié)構(gòu)和相同數(shù)目目的價電子(表7-8)。

電離勢的大小在某種程度上是金屬化學活潑性的衡量尺度。也是它失去價電子形成正離子的傾向的衡量尺度。一般而言,電離勢越小,金屬的活潑性越強。除了可能例外的金屬鈁外,銫有最小的電離勢并且是最活潑的金屬。