Бериллий электронов в атоме

Бериллий. Атом бериллия имеет электронное строение 15 2 распределение электронов по квантовым ячейкам представлено для него схемой [c.158]

Нормальное и возбужденное состояние атомов. Размещение по энергетическим уровням и подуровням электронов, выражаемое приведенными выше (и в табл. 1.1 Приложения) формулами, соответствуют минимальным значениям энергии атомов и, следовательно, нормальному состоянию атомов. Перевод электронов с низких энергетических уровней на более высокие возможен только посредством воздействия извне более или менее значительной энергии. Однако при затрате сравнительно незначительной энергии возможен перевод электронов в пределах одного и того же уровня с одного подуровня на другой, энергетически более высокий. Так, например, атом бериллия, нормальному состоянию которого соответствует электронная формула 1 5 25 , может быть при воздействии незначительной энергии переведен в состояние, выражаемое формулой l.s 2s 2p , а атом углерода из нормального состояния, выражаемого формулой 15 25 2р , в состояние 15 2з 2р . Такое состояние атома, в котором при незаполненном низшем подуровне имеются электроны на более высоком подуровне, называется возбужденным. Возбуждение атома может осуществляться также переводом электрона с более высокого уровня на энергетически более высокий подуровень более низкого уровня. Так, например, при возбуждении атома скандия он переходит из состояния, выражаемого электронной формулой ls 2s 2p 3s 3p 3d 4s , в состояние, выражаемое фор-м у л ой ls 2s 2p Зs Зp ЗdЦsK [c.32]

Инертные газы инертны потому, что на них заканчивается заполнение -Г0 слоя, а такие системы особенно компактны и устойчивы. По той же причине атомы щелочных металлов водородоподобны. Они содержат один электрон сверх заполненных слоев, образующих компактный остов. Особой устойчивостью заполненных слоев объясняется и высокое сродство к электрону у галогенов. Атом бериллия не похож на атом гелия потому, что он легко возбудим в состоянии то вре- [c.182]

Мы видим, что литий, как и водород, является одновалентным. Следующий атом — Ве (2 = 4) в согласии с принципом Паули характеризуется следующими квантовыми числами (15)"(2з)". В этом основном состоянии валентность бериллия равна нулю. Однако значению п = 2 отвечает не только I = О (электронов), но и / = 1. [c.456]

Рис. 14-26. Зонная структура бериллия. Поскольку атом бериллия имеет на 25-орбитали два электрона, в металлическом Ве зона делокализованных молекулярных орбиталей, образуемых 25-орбиталями, оказывается полностью заполненной. Если бы зоны из 2s- и 2р-орбиталей не пере-

Некоторые молекулы, хотя они на первый взгляд являются валентно насыщенными системами, так как их валентные электроны попарно заселяют молекулярные орбитали, отнюдь не лишены способности соединяться химическими связями с другими молекулами, не разрывая при этом своих собственных межатомных связей. Одни из этих молекул для этого должны иметь незанятые валентные орбитали, а другие — неподеленные пары электронов. Таким образом, одни молекулы проявляют способность присоединять другие молекулы до тех пор, пока не будут заняты все их валентные орбитали. Как известно, р -орбиталь бора не занята в молекуле ВРз. Поэтому эта молекула присоединяет молекулу аммиака, атом азота которой имеет на валентной орбитали одну пару неподеленных электронов, причем образуется донорно-акцеп-торная связь, почти ничем не отличающаяся от других ковалентных связей. Следовательно, нет оснований называть подобные соединения молекулярными комплексами — это настоящие атомные, а не молекулярные соединения. Связи подобного типа с донорами электронов могут образовать также молекулы — соединения бериллия, алюминия и др. В молекулах типа ВеРг имеются две незанятые валентные орбитали. Благодаря этому фторид бериллия присоединяет две молекулы диэтилового эфира, кислород которого служит донором электронов. Если в молекулах имеются незанятые валентные орбитали и недостаточное количество электронов для их нормального заселения парами электронов, как, например, в молекулах бороводородов, то эти молекулы в ряде случаев соединяются друг с другом путем делокализации всех валентных электронов между всеми молекулярными орбиталями, в результате чего все они оказываются частично заселенными электронами и между молекулами образуются настоящие химические связи. Это относится не только к взаимодействию молекул диборана с образованием высших боранов, но и к конденсации атомов металлов, в результате которой получаются твердые металлы. Атомы металлов также имеют незаселенные валентные орбитали, которые при конденсации сливаются в валентную зону и таким образом становятся достоянием всех валентных электронов. [c.88]

Атом с номером 4, бериллий. Три электрона располагаются, как и в атоме лития. Поскольку на одной орбитали может находиться [c.39]

Если при образовании химйческих связей возникают две sp-гибридные орбитали, расположенные друг к другу под углом 180° (см. рис. 11,9), то молекула будет иметь линейную форму. Примерами таких молекул являются молекулы галидов бериллия. Возбужденный атом бериллия имеет два неспаренных электрона (2s и 2р ), при гибридизации атомных орбиталей образуются две sp-орбитали. При взаимодействии бериллия с галогенами происходит перекрывание sp-орбиталей бериллия с р-орбиталями галогенов, в результате чего образуются молекулы линейной формы, например Вг—Ве—Вг. [c.44]

Можно считать, что в твердом гидриде бериллия каждый атом Ве окружен восьмеркой электронов и поэтому приобретает замкнутую валентную оболочку. [c.558]

Общее число валентных электронов в молекулах, подобных ВеСЬ, недостаточно для того, чтобы целиком заполнить внешнюю электронную оболочку атома бериллия. Поэтому такие молекулы называют электронодефицитными. Так, в молекуле ВеСЬ в наружном слое атома бериллия находятся всего четыре электрона. Поэтому атом бериллия способен быть акцептором электронных пар и образовывать еще две ковалентные связи по донорно-акцепторному способу. В то же время каждый атом хлора, входящий в состав молекулы ВеСЬ, обладает неподеленными электронными парами и может выступать в качестве их донора. Поэтому при охлаждении газообразного хлорида бериллия между отдельными молекулами ВеСЬ возникают новые ковалентные связи в соответствии со схемой 4.8. В итоге, при конденсации хлорида бериллия образуются линейные полимерные цепи, в которых атомы хлора играют роль мостиков, связывающих атомы бериллия. Атомы, выполняющие такую функцию, называются мостиковыми атомами. Видно, что ковалентность и координационное число бериллия в твердом ВеСЬ равны четырем. [c.389]

Для образования химической связи, бериллию нужны неспаренные электроны, иначе он был бы так же химически неактивен, как и гелий. Если один из 25-электронов перейдет (промотируется) на 2р-орби-таль, то у атома появятся два неспаренных электрона. Для промотиро-вания электрона атому необходима энергия его характеризуют как возбужденный ( ) атом. Теперь бериллий образует связи не с помощью орбиталей двух разных типов, происходящих от простых 5-и р-орбиталей, а с помощью двух одинаковых гибридных орбиталей. При образовании молекулы электронные плотности атомных 5- и р-орбиталей смешиваются и получаются гибридные 5р-орбитали, форма которых показана на рис. 5.9. [c.112]

Не вдаваясь в подробное изложение результатов применения этого метода для изучения строения атомов, ограничимся рассмотрением некоторых отдельных примеров [2]. Водородный атом имеет только один электрон, и так как энергия связи электрона в. АГ-группе всегда больше, чем в -группе, то этот электрон, несомненно, будет 1 -электроном. Атом следующего элемента, гелия, обладающий двумя электронами, должен, таким образом, иметь конфигурацию 1 . Поскольку. ЙГ-группа в атоме гелия заполнена и третий электрон, соответствующий атому лития, принужден войти в -группу, распределение трех электронов будет отвечать конфигурации 1 22х. Атом бериллия завершает заполнение подгруппы 2 , так что следующий электрон уже входит в группу 2р, образуя при этом структуру 15 2 2/ , соответствующую атому бора, и т. д. [c.16]

На ls-орбитали может находиться один электрон (атом водорода) или два электрона с противоположными спинами (атом гелия), которые образуют заполненную -оболочку. Следующий добавляемый электрон надо поместить на 25-орбиталь (атом лития). На 25-орбитали может находиться еще один электрон (атом бериллия). Следующий электрон помещают на 2р-орбиталь (атом бора). Структуру атомов остальных элементов второго периода (от углерода до неона) можно получить, добавляя по одному электрону на 2р-подоболочку до тех пор, пока она не будет заполнена (всего в ней может быть шесть электронов). Тогда образуется заполненная Z-оболочка в атоме неона, относящегося к так называемым инертным, или благородным, газам. [c.54]

Описать электронное строение и геометрическую структуру молекулы Be la. В каком состоянии гибридизации находится атом бериллия в молекуле ВеС1г Как изменится тип гибридизации при переходе ВеСЬ в твердое состояние [c.241]

Бериллий. Из рис. 1.34 видно, что атом бериллия в нормальном состоянии не имеет неспаренных электронов, поэтому егс валентность равна нулю. Однако сообщение атому бериллия некоторого количества энергии (260 кДж/моль) переводит его в возбужденное состояние, в котором имеется два неспаренных электрона, т. е, атом бериллия проявляет валентность, равную двум. Затраты энергии, необходимой для перевода атома в возбужденное состоя- ние, с избытком компенсируются энергией, выделяющейся при образовании химической связи (вспомним, что энергия одинарной связи имеет значение порядка 400 кДж). [c.82]

Таким образом, атом бериллия в нормальном состоянии не имеет неспаренных электронов, поэтому его валентность равна нулю. Однако сообщение атому бериллия некоторого количества энергии (62 ккал/г-ат) переводит его в возбужденное состояние [c.158]

В ЭТОМ состоянии имеется два неспаренных электрона, т. е. атом бериллия проявляет валентность, равную двум. Затраты энергии, необходимой для перевода атома в возбужденное состояние, с избытком компенсируются энергией, выделяющейся при образовании химической связи (вспомним, что энергия одинарной связи имеет величину порядка 100 ккал, см. стр. 120). [c.158]

Остановимся на порядке заполнения этих орбиталей. При объединении двух атомов Li два 25-электрона заполняют одну aj -op-биталь, и, таким образом, образуется устойчивая молекула Lia-Энергия связи невелика, что характерно для щелочных металлов, не очень прочно удерживающих свой внешний электрон. Тем не менее здесь присутствует нормальная о-связь. Из атомов бериллия молекула Вез образоваться не может, так как каждый атом Ве имеет на 25-орбиталях по два электрона и при сближении они попадают попарно на связывающую и разрыхляющую орбитали, т. е. в итоге связывания не происходит. Два атома бора могут объединяться в моле- [c.63]

Все элементы второй главной подгруппы, кроме бериллия, обладают ярко выраженными металлическими свойствами. В устойчивом (нормальном) состоянии они являются нульвалентными, так как их внешние электроны на -подуровне спарены. Но это не значит, что они химически не деятельны. Энергия возбуждения у них мала (например, у атома бериллия 259,4 кДж) и полностью перекрывается энергией образования химических связей, поэтому один из 2.5-электронов может перейти в 2/7-состояние. В этом случае атом будет иметь два неспаренных электрона, и, следовательно, он может проявлять валентность, равную двум. [c.77]

Рассмотрим простой случай соединений бериллия. Электронная конфигурация атома бериллия имеет вид ls 2s и характеризуется отсутствием неспаренных электронов, т. е. ожидаемая валентность бериллия в таком состоянии равна нулю. Однако элементарный бериллий вступает в химические реакции и образует соединения типа BeXj с линейной формой молекул в газовой фазе. Чтобы объяснить подобные явления, приходится, во-первых, предположить, что атом бериллия распаривает свои 2s -элeктpoны, переходя в состояние 2s2p. Энергетическая затрата при переводе промотировании) одного электрона на 2р-уровепь с избытком компенсируется энергией, выделяющейся в результате образования двух связей Ве—X. Однако как объяснить линейную конфигурацию молекулы ВеХа [c.180]

Просматривая таблицу, видим, что атомы элементов от лития до неона включительно содержат по два электронных слоя, а от натрия до аргона включительно—по три. Рассмотрим сначала ряд элементов, содержащих по два электронных слоя, т. е. элементы литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород, фтор и неон (первая серия). Проследим, как отражается на свойствах этих элементов накопление электронов на внешнем слое атома при одном и том же числе электронных слоев в нем. Л и т и й—положительно одновалентный металл. На внешнем электронном слое атом лития содержит 1 электрон. Атом лития в процессе химической реакции превращается в положительно одновалентный ион Ы. Отрицательных ионов литий, как это и свойственно металлам, не образует. Литий разлагает воду с образованием щелочи Ь10Н. За литием следует б е р и л л и й—тоже металл, но значительно менее энергично разлагающий воду. На внешнем электронном слое атом бериллия содержит 2 электрона, потеря которых обусловливает образование положительно двухвалентного иона (Ве ). Отрицательных ионов бериллий не образует. За бериллием следует б о р—трехвалентный элемент, больше проявляющий свои металлоидные свойства, чем металлические (образует борный ангидрид В2О3, борную кислоту Н3ВО3 и т. д.). Следующее место занимает углерод. На внешнем электронном слое атом углерода содержит 4 электрона. Это уже ясно выраженный металлоид. Углерод в соединениях бывает положительно четырехвалентен и отрицательно четырехвалентен. Как метал- [c.190]

Наиболее распространенной классификацией гидридов в настоящее время является подразделение их на ионные, металлические и ковалентные [13]. К ионным относятся гидриды щелочных металлов, щелочноземельных (Са, 8г, Ва) и лантаноидов в устойчивом двухвалентном состоянии (Ей, УЬ). Во всех этих случаях атомы водорода за счет валентных электронов металлов приобретают состояние отрицательного гидрид-иона Н (5 ) и типичный ионный характер связи между ионами металла и гидрид-ионом. Интересно, что магний образует гидрид М Н2 промежуточного типа между ионными и ковалентными, что совершенно естественно, так как сам магний занимает промежуточное положение между бериллием, являющимся из-за сильной склонности к образованию 7-конфигурации (за счет одноэлектронного хуо-перехода) типичным 51/7-элементом, и кальцием, представляющим -элемент с частичным участием -состояний из-за 4з -> Зй-перехода. К группе ионных гидридов относятся предположительно тригидриды лантаноидов (МеНз), точнее промежуточные фазы составов от МеНз до МеНз, образуемые, по-видимому, лантаноидами, имеющими М-электроны, способные к 5й- б5-переходу (Ьа, 0(1, Ьи, возможно, ТЬ), однако несомненно, что в этих случаях наряду с ионной компонентой связи появляется некоторая доля металлической связи за счет -электрона. Определенная доля ионной связи имеется в гидридах меди и цинка, где существует возможность передачи части валентных -электронов атому водорода с образованием гидрид-иона. [c.4]

Рассмотрим в качестве примера 1ибридизации образование молекулы фторида бериллия ВеРг. Кам<дый атом ф тора, входящий в состав этой молекулы, обладает одним неспареиным электроном [c.136]

Чистые щелочноземельные металлы имеют более высокие температуры плавления и кипения по сравнению с щелочными металлами, потому что для образования металлических связей в них имеется по два электрона на атом. По той же причине они обладают большей твердостью, хотя их тоже можно резать острым стальньгм ножом. Бериллий и магний-единственные элементы этой группы, широко используемые как конструкционные. металлы благодаря своей легкости они используются в чистом виде или в составе сплавов в авиастроительной и космической промышленности, где вес является очень важным фактором. [c.436]

Однако в большинстве случаев между значением степени окисления и валентностью элемента (число двухцентровых электронных связей) прямой связи нет. Например, на основании стехиометри-ческого состава считается, что в ВеС12 атом бериллия проявляет степень окисления - -2, а хлор —1. Но молекула ВеСЬ в обычных условиях полимерна и атом Ве имеет четыре, а атом С1 —две связи [c.84]

Поскольку по условиям симметрии -орбиталь атома И к л-свя-зыванию неспособна, 2ру- и 2рг-орбитали атома Ве в образовании молекулярных орбиталей участия не принимают. Поэтому они переходят Б молекулу ВеНг в неизменном состоянии (рис. 51) в качестве несвязывающих одноцентровых молекулярных орбиталей, принадлежащих лишь атому бериллия. Энергия электронов на несвязьшающих молекулярных орбиталях такая же, как и на атомных орбиталях. В символах метода МО эти орбитали обозначают я-МО. [c.96]

Рассмотрим в качестве примера гибридизации образование молекулы фторида бериллия ВеГ2. Каждый атом фтора, входящий в состав этой молекулы, обладает одним неспаренны.м электроном, который и участвует в образовании кова.пентной связи. Атом берил.лия в невозбужденном состоянии (1з 2з ) неспаренных электронов не имеет, поэтому для участия в образовании прочных химических связей атом бериллия должен перейти в возбужденное состояние [c.136]

X ма бериллия с р-АО атомов фтора также изображено на рис. 4.27. Благодаря вытянутой форме гибридных орбиталей достигается более по.лное перекрьшание электронных обла-Рис. 4.27. Схема перекрыва- ков, в итоге образуются более прочные хими-ния р-АО фтора и 8-, р- и ги- ческие связи. Энергия, выделяющаяся при бридной д(8р)-АО бериллия. образовании этих связей, больше, чем суммар-Одна гибридная орбиталь берил- ыые затраты энергии на возбуждение атома бе-лия для наглядности показана риллия и гибридизацию его ато.мных орбита-смещенной вверх от общей оси. лей. Поэтому процесс образования молекулы [c.136]

Теперь становится понятным, почему атомы таких элементов, как бериллий, цинк, кадмий и ртуть, которые могут принимать конфигурацию п8 пр с параллельными электронными спинами, образуют двухковалентные соединения со связями, направленными под углом 180 . Аналогично, атом бора в конфигурации 15 2з 2р р1 с тремя электронами, имеющими параллельные спины, должен с наибольшей вероятностью образовывать лежащие в плсскссти связи, направленные под углом 120° друг относительно друга (ср. с гибридными хр -орбиталями). Циммерман и ван Рис-сельберг показали, что для атома углерода в конфигурации 1з 25 2р1р ,р2 четыре неспаренных электрона с параллельными спинами, согласно принципу Паули, наиболее вероятно распределе ны по направлению к вершинам правильного тетраэдра (ср. с ибридными 5р -орбиталями). [c.204]

Следующий за т елием атом лития уже не может иметь все три электрона в 15-состоянии, так как по принципу Паули в любом 5-со-стоянии (15, 25, 35 и Т. Д.) может находиться не более двух электронов. Поэтому третий электрон лития располагается на следующей по энергии орбитали — 25. В атоме бериллия заканчивается заполнение 25-орбитали и с атома бора начинается заполнение 2р-орби-талей [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология