Водород атомарный, основное состояни

Так, перескакивая на все более глубокие уровни, электрон одного возбужденного атома водорода может последовательно испустить фотоны нескольких серий. Поэтому в спектре испускания раскаленного водорода присутствуют все серии линий. Однако при измерении спектра поглощения атомарного водорода при низких температурах следует учитывать, что практически все атомы водорода находятся в основном состоянии. Поэтому почти все поглощение связано с переходами с уровня и = 1 на более высокие уровни, и в результате в спектре поглощения наблюдаются только линии серии Лаймана. [c.349]

При этом атомарный (или ионный) водород, предварительно адсорбированный на катализаторе в непосредственной близости от реагирующей молекулы углеводорода, входит в состав переходного комплекса и далее, после перераспределения электронной плотности, регенерируется уже в молекулярном виде. Наличие поляризованного (и даже ионного) водорода на поверхности металлов в условиях реакции подтверждается работами различных авторов [129—131]. Так, после анализа экспериментальных данных, полученных при изучении адсорбции водорода на Pt, Ni и других металлах в условиях глубокого вакуума, сделан вывод [130] о существовании двух основных видов хемосорбции водорода слабой (обратимой) и прочной (необратимой). Слабо хемосорбированный водород находится, как правило, в молекулярной форме и несет при этом положительный заряд (М —Hj). При прочной хемосорбции водород диссоциирован и заряжен отрицательно (М+—Н-). При анализе состояния водорода в гидридах различных металлов [131] сделан вывод, что в гидридах большей части переходных металлов водород находится в двух формах Н+ и Н при этом форма (М+—Н ) является основной. [c.231]

Электролиз воды сопровождается окислительными процессами на аноде и восстановительными на катоде. Как уже отмечалось, в зависимости от типа электрода и условий его работы на аноде могут выделяться кислород — в результате разложения гидроксил-ионов, хлор — при разряде хлорид-ионов — или может происходить адсорбция и окисление органических соединений и других анионов. На катоде в основном происходит восстановление водорода и выделение его в виде газа, а также восстановление катионных групп в молекуле органических соединений. Образующийся атомарный кислород частично вступает в окислительную реакцию с органическими веществами, ассоциирует в молекулы и растворяется в воде, а избыток его выделяется в газообразном состоянии. Хлор в сильнокислой среде в виде газа выделяется в атмосферу, а в слабокислой, нейтральной и щелочной средах быстро гидратируется и в зависимости от pH образует хлорноватистую кислоту или гипохлорид-ион (рис. 4.24) [107], Хлор и его кислородные соединения вступают в окислительно-восстановительную реакцию с органическими веществами в объеме раствора. При электролизе хлоридных растворов высшие окислы хлора — хлорит, хлорат и перхлорат могут образовываться только при продолжительной обработке [121], поэтому в нашем случае термин активный хлор (а. х.) включает в себя молекулярный и атомарный хлор, хлорноватистую кислоту и гипохлорит-ион. [c.149]

Рнс. 14.0. Баланс энергий, рассматриваемых для структуры основного состояния атомарного водорода, [c.480]

Главное квантовое число п — это положительное целое число, 1, 2, 3,4,..которое характеризует в основном энергетический уровень электрона. Оно имеет приблизительно такой же смысл, как и в модели Бора, если речь идет только об энергии электрона, однако в квантовомеханической модели с каждым энергетическим уровнем не связывают орбиту строго определенного радиуса. Вместо этого значениями п характеризуют относительные радиусы электронных облаков. При и = 1 электрон находится в самом низком по энергии разрешенном состоянии, называемом основным состоянием. По мере возрастания п энергия электрона увеличивается. Подстановка значений п в уравнение Ридберга (5.2) позволяет объяснить спектральные линии атомарного водорода переходами электрона между его энергетическими уровнями, подобно тому как это делалось в модели Бора. [c.76]

Заполненность р-орбиталей X имеет решающее значение. Нам, очевидно, нужно, чтобы на орбитали (ру) было два электрона, а на орбитали а р — ни одного. Последняя орбиталь — это орбиталь, направленная к молекуле водорода, тогда как первая орбиталь перпендикулярна ей, хотя и лежит в плоскости молекулы. Можно предсказать, что атомы, находящиеся в основном состоянии, реагировать не могут. Этот прогноз подтверждается данными о реакциях атомарных ионов с Нз [596]. К тому же неэмпирический расчет поверхности потенциальной энергии С1 — Н показывает, что приближение С1 сбоку приводит к энергетическому барьеру, который на 20 ккал/моль выше, чем барьер при приближении к концу молекулы [60]. [c.81]

Интересно влияние свойств поверхности на склонность материала к хрупкости. В зависимости от обработки шероховатая или механически доведенная до шероховатости поверхность обеспечивает повышение перехода атомов водорода в молекулярное состояние, так, что у основного материала с большей глубиной шероховатости остается меньше атомарного водорода, способного к диффузии. [c.163]

Установлено, что процесс восстановления сульфатной серы на оксиде алюминия начинается лишь при 420 °С, в то время как на АП-56 заметное восстановление сульфата происходит при более низких температурах. В данном случае проявляется катализирующее влияние платины на процесс восстановления сульфата алюминия, в результате чего начальная температура восстановления Ab(S04)3 на АПК примерно на 70° ниже той температуры, при которой начинается восстановление сульфата на оксиде алюминия. Из табл. 42 видно, что скорость восстановления сульфатной серы на платиновом контакте заметно больше, чем на АЬОз. Это объясняется способностью платины переводить водород в более активное, атомарное состояние. Основная масса сульфата алюминия восстанавливается в первые 2—3 ч обработки водородом, но для извлечения оставшейся в небольших количествах серы требуется значительно больше времени. [c.216]

Основная реакция в данном опыте сводится к восстановлению семивалентного марганца (перманганата калия) до двухвалентного состояния атомарным водородом, получающимся в результате взаимодействия цинка с серной кислотой [c.91]

Единственным слабым пунктом теории перекисей является то обстоятельство, что ненасыщенные углеводороды обладают значительно меньшей склонностью к детонации, чем парафины однако они имеют ярко выраженную склонность образовывать перекиси. Это видимое противоречие приходится объяснять тем, что степень детонации может обусловливаться не столько количеством, сколько характером перекисей, а также дополнять теорию перекисей —теорией свободного водорода, выдвинутой Льюисом. Последний считает первичным процессом окисления парафинов дегидрогенизацию их, в результате чего образуются ненасьпценные углеводороды и водород. Последний и является основной причиной возникновения детонации в двигателе. Можно думать, что получающийся в результате дегидрогенизации водород находится в атомарном состоянии, т. е. что процесс распада парафиновых углеводородов сопровождается химической активацией молекул водорода. Как известно, атомарный водород может мгновенно соединяться с кислородом, причем это соединение связано с выделением огромного количества энергии. Таким образом, получающееся соединение можно рассматривать как активный центр, который может активировать молекулы горючей смеси и тем самым сильно способствовать ускорению химической реакции. Подтверждением теории свободного водорода (как дополнительного фактора детонации) и является хорошо известная ббльшая склонность к детонации нормальных углеводородов парафинового ряда по сравнению с нормальными углеводородами олефинового ряда. Можно также полагать, что в случае непосредственно окисляемых непредельных углеводородов первично получающиеся нестойкие перекиси успевают превратиться в стойкие перекиси, тогда как в случае посредственно окисляемых предельных углеводородов этот Процесс завершиться не успевает. Это тем более важно, что именно нестойкие формы перекисей глав- [c.356]

Переход электрона в возбужденное состояние на вякянтную орбиталь с более высокой энергией облегчает переход его на другие частицы. В связи с этим электронно-возбужденные частицы в ряде случаев являются более сильными восстановителями, чем те же частицы в основном состоянии. Например, ион з основном состоянии не может восстанавливать ион Н О . При освещении светом длиной волны 254 нм происходит восстановление иона гидроксония до воды и атомарного водорода [c.159]

Теплото образования и энергии связей — очень важные молекулярные константы, имеющие большое значение в термохимии, химической термодинамике и кинетике химических реакций. Обычно используются стандартные теплоты образования органических соединений из простых веществ АЯо, т. е. веществ в том виде, в каком они существуют в природе (например, твердый углерод и молекулярный водород), и атомарные теплоты образования соединений из свободных атомов в основном состоянии Теплоты образования в большинстве случаев определяются, исходя из теплот сгорания органических соединений. Для определения теплот образования необходимы и другие величины. Изменение теплосодержания при основных процессах, ккал [c.3]

На первой стадии осуществления метода MLIS инфракрасное излучение с длиной волны 16 мкм возбуждает молекулу 235-UFe, что вызывает переход между колебательными состояниями молекулы. Спектр поглощения UFe еще более сложен, чем спектр атомарного урана из-за колебательно-вращательных частот молекулы. Для облегчения селективного возбуждения 235-UFe спектр поглощения упрощается путем адиабатического расширения газа в смеси с водородом через сверхзвуковое сопло. Это расширение приводит к охлаждению 235-UFe, но не к его конденсации. Эффект расширения заключается в преобразовании большей части кинетической энергии хаотического движения газообразного UFe в поступательное движение в сопле. Энергия колебательного и вращательного движения уменьшается в результате межмолекулярных столкновений после прохождения сопла, что уменьшает число молекул в высоких колебательных и вращательных состояниях и, таким образом, упрощает спектр поглощения вблизи длины волны 16 мкм. Газ, состоящий из UFe и водорода, охлаждается до температуры 30 К, при которой все молекулы находятся в самом низшем колебательном основном состоянии. [c.485]

Анализ спектров ЭПР гидроксильных радикалов, стабилизированных Б монокристаллах льда или поликристаллических и аморфных образцах, затруднен из-за недостаточно хорошего разрешения. Кроме того, при изменении ориентации образцов во внешнем магнитном поле изменяется ширина линий и их интенсивность [871 . Электронную конфигурацию основного состояния радикала -ОН, стабилизированного в матрице воды, можно представить в виде а) 2аУ1 а) 2рх) 2 1уУ (ось г — паралелльна оси -ОН, ось у параллельна водородной связи, ось X параллельна главной оси орбитали неспаренного электрона (рис. 111.7) [73, 83, 88, 89]. На рис. Н1.7 а, Ь, с — кристаллографические оси большие кружки — атомы О, малые — атомы Н ковалентные связи показаны двойными линиями, водородные — одинарными [88]. Здесь 1(т представляет собой в основном 18-орбиталь атомарного кислорода, а 2а и За — преимущественно 2 -и 2р-орбитали кислорода в комбинации с 1х-ор-биталью водорода. В нулевом приближении изотропное сверхтонкое расщепление должно быть равно нулю, так как спиновая плотность на протоне равна нулю. Однако в результате конфигурационного и обменного взаимодействия неспаренного электрона со спаренными электронами на протоне появляется отличная от нуля спиновая плотность [83, 89]. Константа изотропного СТВ с протоном в радикале -ОН отрицательна и равна 20 30 гс. Принимая во внимание невысокую точность измерения, можно считать, что эта величина, в общем, сог.тасуется с теоретически рассчитанной для свободного радикала -ОН, равной —24,24 гс [83], а также с данными для других я-радикалов, например -СНз, -КН (я.н — 23 гс). [c.126]

Химические свойства плутония обычно совершенно не зависят от радиоактивности элемента, тем не менее в отдельных случаях следует учитывать относительно короткий период полураспада Ри . Удельная активность Ри з9 периодом полураспада 24 360 лет составляет 140 ООО ООО а-частиц в минуту на миллиграмм. Альфа-излучение в растворе оказывает химическое воздействие, проявляющееся в постепенном уменьшении среднего валентного состояния растворенного плутония. Этот эффект был впервые обнаружен Каша и Шелайном [103] в солянокислом растворе. Характер восстановителей, образующихся под действием -частиц не известен. По-видимому, а-частицы, взаимодействуя с водой, образуют свободные радикалы и перекись водорода. Атомарный водород и перекись водорода могут взаимодействовать как восстановители, а свободные радикалы НО и НО и та же перекись водорода—как окислители. Скорость самовосстановления незначительна, однако в экспериментах, продолжающихся длительное время, она все же существенна. В растворе хлорной кислоты изменение среднего валентного состояния плутония в среднем составляет—0,0118 2Рп в день, что соответствует восстановлению 0,59% плутония (VI) до плутония (IV) в день. Рабидо [1021 установил, что 10 М раствор плутония (IV) самопроизвольно восстанавливается со средней скоростью 0,0150 эквивалентов Б день. Так как скорость восстановления под действием а-излучения является медленной, то между ионами плутония устанавливается равновесие. Если исходным был раствор плутония (VI), то основным продуктом восстановления будет плутоний (V), однако это произойдет только в том случае, если последний устойчив (т. е. при кислотности меньше 0,2 М). При большей кислотности основным продуктом восстановления будет плутоний (IV), при очень длительном процессе почти весь плутоний восстановится до трехвалентного состояния. [c.359]

Это общее выражение (Н. Д. Томашов) содержит много переменных величин, сложно зависящих от плотности тока (р , Ра) (см. гл. 9). Учитывая, что R вообще в электролитной среде невелико, из этого уравнения видно, что скорость коррозии в основном определяется поляризацией электродов. При определенных условиях (см. рис. 133) можно получить на аноде минимальный ток или плотность тока, если потенциал анода будет близок к т. е. к потенциалу полной пассивации (Н. Д. Томашов). Катодная поляризация, связанная с разрядкой ионов водорода, опасна тем, что водород в атомарном состоянии сорбируется металлом и ох-рупчивает его. [c.518]

Спектр излучения атомарного водорода состоит из нескольких серий, что определяется значением главного квантового числа для той орбиты, на которую переходит возбужденный электрон. Серия Лаймана ( =1) лежит в ультрафиолетовой (УФ) области спектра (Я=10—400 нм) серия Бальмера П(=2) — в видимой его части (Я=400— —760 нм) серия Пашена П(=2) — в инфракрасной (ИК) области (Х=760—400 ООО нм). Самая коротковолновая линия в спектре (vJ в) появляется за счет перехода электрона из максимально возбужденного состояния п , в основное (Ег). Разность энергий этих двух состояний определяет энергию ионизации =Д = — i=/IVкв=K(l— —0)=1312 кДж/моль (для атома водорода). [c.75]

Электронная структура атомарного кислорода представлена на рис. 52,а. Точки на рисунке обозначают не положения электронов, а только число их иа определенной орбите. Вышеупомянутая /(-оболочка содержит два электрона в так называемой 15-орбите. Эта орбита (так же как и все -орбиты) сферически симметрична в отношении ядра. Показанная -оболочка содержит четыре орбиты 2 , 2р , 2р, и 2 р,, из которых каждая может содержать два электрона. 25-орбита является сферически симметричной, тогда как р-орбиты ориентированы вдоль координата, у и г. Уровень энергии 25-орбиты заметно ниже уровня равноэнергетическнх р-орбит. Поэтому уровень 2з заполнен двумя электронами, тогда как остальные четыре могут быть распределены между 2р-орбитами. Эти четыре электрона распределены таким образом два находятся в одной р-ор-бите и по одному в каждой из остальных р-орбит. Изложенное выше является упрон1,енным описанием подроб]ЮЙ электронной структуры нейтрального атома кислорода в его основном или наииизшем энергетическом состоянии. Возможность вхождения электрона в каждую из двух не полностью занятых 2р-орбит, например путем деления электрона или перекрывания орбиты другого атома, создает возможность образования химической связи. Нейтральный атом водорода описывается просто как ядро, окруженное 15-орбитой, содержащей один электрон. [c.268]

Многообразны изменения веществ под влиянием а-об-лучения. Химическое действие его сводится в основном г диссоциации молех ул водородные соединения галогепои )азлагаются на галоген п водород кислород воздуха образует озон —продукт соединения молекулярного кислорода с атомарным. По этой же причине поверхностг,. многих металлов под влиянием а-облучения быстро окисляется. Аммиак разлагается на азот и водород, углекислота на СО и О. Попадая на кожу человека пли животного, а-лучи высокой концентрации вызывают трудно-заживающие ожоги, являющиеся следствием свертывания белков. Считают, что здесь проявляется комбинированное воздействие а-лучей и вторичного излучения, поскольку сама а-частица не в состоянии проникнуть в живую клетку глубже, чем на сотню микрон. [c.121]

Основные понятия и определения. Исходным уравнением термодинамической теории платинового электрода является адсорбционное уравнение Гиббса. Его конкретный вид зависит от выбора компонентов при построении поверхностного слоя [158—160], однако, окончательные термодинамические соотношения от этого условия не зависят. Удобно в качестве компонентов выбрать атомы водорода Н и молекулы НА, СА и Н2О, т. е. незаряженные частицы. Тогда состояние системы определяется химическими потенциалами атомарного водорода 1 1н, кислоты [Хна, соли хса и воды ин, о. В таком случае выражение для полного дифференциала обратимой поверхностной работы а [167] приобретает вид [c.63]

Мейсельс и др. [64], Гевантмен и Вильямс [65], для оценки свободных радикалов, образующихся в чистом метане и смесях метана с благородными газами, применили иод в качестве акцептора радикалов (см. табл. 7,1). Согласно их данным, основными радикальными продуктами являются Н-, -СНз, -С2Н5 и -СНг. Наблюдалось увеличение выхода этилена, которое было связано с акцептированием радикалов, реагирующих с этиленом [реакция (7.119)]. Следует отметить, что многочисленные результаты, приведенные в табл. 7.1, могут не вполне точно соответствовать количеству радикальных продуктов, возникающих в облучаемой смеси. Например, атомы водорода очень часто находятся в довольно возбужденном состоянии (горячие атомы) и поэтому преимущественно взаимодействуют с метаном, а не с иодом. Так, Янг и Манно [63] считают, что по сравнению с иодом окись азота гораздо удобнее использовать в качестве акцептора радикалов, поскольку N0 гораздо эффективнее взаимодействует с атомарным водородом, но, несмотря на это, в настоящее время чаще применяется иод. Выходы, приведенные в табл. 7.1 (кроме иодидов), по-видимому, также отвечают и нера- [c.192]

В радиационной химии полиэтилена—типичного представителя полиолефинов — принято постулиро-вать 4 что основными реакционноспособными промежуточными образованиями являются различные положительные ионы, захватываемые электроны, молекулярные группы в состоянии электронного возбуждения, свободные радикалы алкильного и аллильного типов, продукты радиолиза, способные диффундировать в полимерной матрице, например атомарный водород или ме-тильный радикал, и т. п. К этому перечню следует, по-видимому, добавить и отрицательные ионы. Хотя при наличии положительных ионов всегда присутствуют за- [c.45]

Из перечисленных возможных видов, в которых находятся газы, очевидно, что химические соединения — окислы, гидриды и твердые растворы должны были бы при высокой температуре распадаться с выделением газов в атомарном состоянии. Однако до сих пор точно не установлено, в каких соединениях находится водород и кислород. Известно одно, что азот находится в железе в виде твердого раствора и химического соединения Ре4Ы и РегМ. В наших экспериментах при отжиге з вакууме азот на глубине до 1 мм полностью улетучивается. Следовательно можно допустить, что азот находится в стали в виде неустойчивых при этой температуре (1000°) соединений. Что касается водорода и кислорода, то в литературе нет сведений о том, в каком виде и каких формах находится водород и кислород при цементации. Можно допустить, что кислород находится в виде окислов, которые частично распадаются, а водород находится в виде твердого раствора между основными атомами железа. Что касается оставшегося количества, которое в 4—5 раз больше исходного, то можно предположить, что это количество удерживается в виде трудно распадающихся соединений или молекул кислорода и водорода, которые застряли в атомных дырах и микропустотах основного металла. [c.99]

В качестве основных продуктов радиолиза наряду с жидкими продуктами с одной и двумя сопряженными двойными связями образуются Нг и СнНзо, который можно рассматривать как димер гептильного радикала, предполагая в качестве первичных продуктов диссоциации гептана атомарный водород и радикал С7Н15. Для непосредственного доказательства этого предположения было проведено облучение гептана при низкой температуре в замороженном состоянии, при которой ввиду малой подвижности радикалов и атомов, образующихся под действием у-квантов, рекомбинация их затруднена можно было ожидать, что удастся накопить значительные концентрации замороженных таким образом свободных радикалов. Облучение гептана, а также других углеводородов в твердом, замороженном состоянии проводили на упомянутой установке. Навеску чистого углеводорода в тщательно эвакуированной запаянной кварцевой ампуле (а = 2—4 мм) помещали на дно высокого стеклянного сосуда Дьюара, наполненного доверху жидким азотом. По мере испарения жидкий азот доливали в сосуд для того, чтобы ампулы все время оставались под уровнем азота. При этом выход тетрадекана оказался приблизительно в 2 раза меньше, чем в гептане, облученном в жидком состоянии. [c.292]

Металлографическими и фрактографическими исследованиями СР изделий (рис. 42, 59) и образцов (рис. 61 — 64), испытанных при МР (3,6-10 м/с) в натурной сероводородсодержащей среде ОГКМ, выявлены следующие характерные особенности СР. В отличие от коррозионного растрескивания при СР не наблюдается значительных следов электрохимического растворения и СР может зарождаться в приповерхностных объемах металла (рис. 61, а, 63, а). Зона субкритического роста трещин характеризуется межзерен-ным рельефом, обнаруживаемым даже при макросъемках (рис. 62, а, 63, а), наличием вторичных трещин, нормальных к плоскости магистральной трещины (рис. 62, в, 64, б), т.е. параллельных растягивающим напряжениям. Зарождение и развитие вторичных трещин в значительной мере определяются состоянием границ зерен и наличием вблизи развивающейся трещины неметаллических включений, следы которых наблюдаются в изломах (рис. 63, в, 64, г). Макроскопическая трещина образуется путем объединения многих межзерен-ных микротрещин. Их поверхность состоит из гладких фасеток, разделенных множеством гребешков или ступенек, отделяющих различные уровни продвижения магистральной трещины (рис. 62, г, 63, 64 а, 65, а). Общее направление гребешков указывает на то, что трещина распространяется от поверхности внутрь, сливаясь с микротрещинами, периодически зарождающимися на границах зерен (рис. 61, г, 64, б). Наблюдаются и самостоятельные микротрещины, не объединенные в более крупную трещину (рис. 61, в, 62, б, 64, б). Атомарный водород локализуется на границах раздела матрица-включение (рис. 63, в, 64, г), а также в межзеренных коллекторах, где идет реакция его молизации и возникают микрорасслоения — микротрещины. Последние под действием внутреннего давления водорода и внешней нагрузки увеличиваются, перемычки между ними разрушаются (рис. 61, в, 63, б) с последующим образованием магистральной трещины (рис. 62, в, 61, в, 64, б). Необходимо также отметить, что наблюдаемые чистые границы зерен (рис. 63, г, 64, б, 65, б) подтверждают зарождение и развитие СР сталей за счет возникновения и слияния водородных микрорасслоений, возникающих на границах зерен или границах раздела матрица-включение. Нестабильное разрушение в зоне долома происходит в основном по смешанному механизму. Так в стали 12Х18Н9Т и Ст 20, 20ЮЧ в указанной зоне можно наблюдать характерные вязкие участки (рис. 61, б, 65, в, г). [c.150]