ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ионизация и диссоциативная ионизация молекул из "Механизм и кинетика радиационно-химических реакций Издание 2" Механизм ионизации молекулы электронным ударом аналогичен механизму ионизации атомов. Переход молекулы АВ в состояние молекулярного иона АВ и процессы диссоциации также. могут быть рассмотрены при помощи потенциальных кривых. Минимум потенциальной кривой молекулярного иона лежит выше минимума потенциальной кривой молекулы, и глуб1ша потенциальной ямы меньше. Это обусловлено тем, что связь между атомными ядрами в молеку-ляр 10М ионе слабее, чем в молекуле, 13-за отсутствия одного электрона. [c.37] Если равновесные расстояния между атомными ядрами в молекуле II молекулярном ионе близки между собой, то потенциал появления и.онов (энергия ударяющих электронов, при которой появляется данный ион) может быть близок к потенциалу ионизации. Если же ион мол то потенциал появления иона будет больше потенциала ионизации, так как часть энергии должна быть затрачена на возбуждение колебательных уровней в соответствии с принципом Франка — Кондона. Это иллюстрируется схемой, приведенной на рис. 8. [c.37] Следовательно, потенциалы появления молекулярных ионов ие совпадают с поте щиалами ионизации молекул, а почти всегда несколько больше последних. Например, для О, эта разница составляет 0,1 в, для М., — около 0,2 в. [c.37] Рассмотрим общие закономерности процессов, которые могут происходить при электронном ударе, на примере простейшей двухатомной молекулы Из. [c.38] В результате процессов 7 и 8 образуются протоны, обладающие повышенной кинетической энергией. [c.39] На рис. 9 приведены некоторые кривые потенциальной энергии для водорода [331, откуда видно, что потенциальная кривая иона НГ лежит значительно выше кривой молекулы Но, и глубина потенциальной ямы меньше. Это является результатом того, что связь в Hg значительно слабее связи в молекуле Н., (68 кшл-моль вместо 105 ккал моль ). [c.39] Точки пересечения кривых потенциальной энергии, приведенных на рис. 9, соответствуют одинаковым значениям энергии различных систем. Следовательно, система, находящаяся в состоянии, соответствующем точке пересечения, может оказаться на той или другой потенциальной кривой. Таким образом, в этой точке возможно превращение одной частицы в другую. Например, кривая для одного из возбужденных состояний молекулы Н, (состояние пересекается с кривой для молекулярного иона Н . В этой точке, следовательно, возможен процесс автоионизации молекулы и образование молекулярного иона. Кривые показывают, что при диссоциации иона Н, в результате захвата электрона образуются атомы водорода в основном и возбужденном состояниях. (Образование при этом ионов Н и Н маловероятно.) Так как кривая для Но не пересекается с кривыми для невозбужденной молекулы Н.,, то при захвате электрона не может образоваться молекула Hg в основном состоянии. На рисунке видно, на какие частицы могут диссоциировать молекула Н, или ион Hg в случаях, когда полученная ими энергия достаточна для диссоциации. [c.40] На рис. 10 приведены зависимости эффективных сечений образования ионов И., и Н от энергии электронов. Как видно, эти величины имеют максимумы для Н., при энергии электронов 70 эв, а для Н —в области 100 — 110 эв. Величины q, для ионов Н приблизительно в 250 раз меньше, чем для Ht. Таким образом, в этом случае эффективность диссоциативной ионизации намного меньше, чем простой ионизации молекулы. [c.40] С помощью кривых потенциальной энергии можно анализировать простейшие процессы диссоциации, происходящие при соударениях электронов с молекулами. [c.40] Вернуться к основной статье