Объясните, почему атомы металлов образуют положительные ионы.

Существует несколько способов взглянуть на этот вопрос. Энергия, необходимая для удаления электрона из атома, может быть измерена экспериментально с помощью фотоэлектронной спектроскопии (PES). Для удаления первого и второго электрона из атомов металлов требуется меньше энергии, чем из неметаллических атомов. Поскольку электроны отрицательно заряжены, удаление одного или нескольких электронов из нейтрального атома оставляет положительный ион. Часто в химии и физике процессы, которые не требуют много энергии, происходят легко, хотя это общее правило может иметь много квалификации. В случае образования положительных ионов это обычно происходит только тогда, когда атом неметалла получает электрон, образуя отрицательный ион. Это дает энергию, которая может управлять удалением электрона из атома металла.

Мы также можем связать относительную легкость удаления электронов из атомов металла с другими вещами, которые мы знаем об атомах. Большинство атомов металлов имеют только один или два валентных электрона-электрона, которые, в случае удаления, оставляют атом с заполненной оболочкой на следующем более низком уровне энергии. Таким образом, для большинства металлов не требуется большого разделения заряда, чтобы получить конфигурацию со стабильной валентной оболочкой. Мы также можем посмотреть на силу притяжения между валентными электронами металлов и ядром. Поскольку электроны ядра обычно находятся ближе к ядру, валентные электроны "экранированы" от ядерного заряда этими внутренними электронами, испытывающими "эффективный ядерный заряд", который намного меньше, чем фактический ядерный заряд, а также намного меньше, чем эффективный ядерный заряд, испытываемый валентными электронами в неметаллах. Как будто этого недостаточно, атомный радиус атомов металлов относительно велик. Поскольку притяжение противоположно заряженных частиц обратно пропорционально квадрату расстояния между ними, на расстояниях, характерных для атомов металлов, валентные электроны чувствуют относительно слабое притяжение к ядру.

По всем этим причинам атомы металлов легко теряют валентные электроны, образуя положительные ионы.