镍形成离子时为什么是失去能量较低的4s上的电子

Ni：28号元素。+28）2 8 16 2

[Ar]3d(8)4s(2)

Ni常见化合价是+2，+3，合金中也有显0，±1价的，另外偶尔还显+4价。

+2价很明显是4s轨道上的两个s电子，+3价继而失去3d轨道上的1个d电子达到d轨道半满。

其实这不光是Ni，Ⅷ族元素Fe、Co同样有这样的性质。这相当于是一个特例。我们总结出的轨道电子理论是根据经典物理的方法描绘出来的，在这里就存在着一个量子误差，这种情况说明原子中电子的波动很剧烈，或者说其概率波的振幅比较大，要准确地描述这个现象必须用量子物理波函数的方法来求解，用薛定谔方程求解这个过程，将会得到更接近于事实的真相。

形成离子时首先失去的4s电子，不是能量较低而是能量较高的电子，其能量高于3d电子。

考虑原子电离时，依据徐光宪经验规律计算原子轨道的能量：E=（n + 0.4l），有E4s大于E3d，再由能量从高到低的顺序失去电子，故先失4s电子。
当4s和3d轨道都有电子而将要失去电子时，由于屏蔽效应影响大于钻穿效应，使4s轨道的能量高于3d轨道，因此首先失去的是能量高的4s电子。

这与4s和3d都是空轨道而将要填入电子的情况不同。4s和3d都是空轨道时，由于钻穿效应的影响大于屏蔽效应，使得4s轨道能量低于3d轨道，电子优先进入4s轨道。此时由徐光宪经验规律可知，轨道的（n + 0.7l）越大，能级越高，故有E3d大于E4s。

能量越低越容易啊！