Question

任何原子都有可能成为气态基态原子吗

Answer 1

问：任何原子都有可能成为气态基态原子吗

答：不是所有的原子都可以成为气态基态原子。 在地球表面的标准温度和压力下，大多数元素的基态形式存在于固态或液态。 只有少量的元素，如氢气(H)、氦气(He)、氮气(N)、氧气(O)、氟气(F)、氯气(Cl)和氖气(Ne)等，具有足够低的电离能和结合能，可以在常温常压的条件下形成气态基态原子。 在这种情况下，这些元素的原子不存在于固态或液态，而是成为一种简单的单原子气体。 与此相反，大多数元素的原子在地球上的自然状态下处于非气态，并且从基态转换成气态需要在温度和/或压力方面提供适当的条件。 例如，钠金属(Na)需要在非常高的温度下蒸发，才能成为气态基态原子，而氟气(Cl)则需要在非常低的温度下才能形成气态基态原子。 因此，是否会成为气态基态原子取决于元素的物理化学特性。

问：那怎么理解“气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能”这句话呢？是所有原子都有第一电离能吗？

答：“气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。”这句话的意思是，当一个气态基态原子失去一个电子时，需要输入的最小能量被定义为其第一电离能。第一电离能是指使一个电子从气态基态原子上脱离的最小能量。当一个气态基态原子失去一个电子成为一个正离子时，它的电子云和原子核之间的静电作用变弱，电子与原子核的有效距离增加，因此需要输入一定的能量以克服它们之间的相互作用力，才能使电子脱离原子。这一能量与原子的电子结构的相关因素有关，具体取决于其原子结构中的电子数和排布，例如临近核子的电子需要更多的能量才能被脱离。不同元素和同一元素的不同电子层的原子的第一电离能也是不同的。因此，并非所有原子都有第一电离能。如想成为气态基态正离子的原子必须先具有电子。化学元素周期表上的非波尔原子对于它们的主量子数都没有对应的物理意义，它们不具有电子也就没有第一电离能。

答：但是课本上这样子说，好像是所有的原子都是有第一电离能的【提问】<

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