Бериллий энергия возбуждения атома

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]

Можно было ожидать, что из-за насыщенности спинов валентность бериллия равна нулю. Однако электронные состояния, отвечающие в атоме бериллия главному квантовому числу п=2, не заполнены. Энергия возбуждения электрона из состояния 25 в состояние 2р не столь велика и может быть заимствована из энергии, освобождающейся при образовании химической связи Так возникает возбужденный атом бериллия Ве, т.е Ве (15)2(2з) (2р). Отсюда видно, что Ве имеет ва лентность, равную двум. Такой тип валентности, связан ный с переходом электрона на высшие уровни, называет [c.314]

В пользу правильности такой формы записи волновой функции может служить предельный переход к объединенному атому в пределе R получается синглетная 5о-функция атома бериллия Теперь уже ясна последовательная одноэлектронная теория, искомые функции симметрии о являются решениями уравнений Хартри - Фока. Волновая функ ция вида (4.22) не может обеспечить высокую точность расчета, поскольку значение энергии возбуждения атома лития мало (АЕ = = 0,067907 а.е. = 1,85 эВ). Для атома водорода соответствующее значение энергии возбуждения Is 2р равно АЕ = 0375, что существенно больше, чем в атоме лития, и поэтому вкладом р(Н)-функций можно вначале пренебречь. Приходим к МО вида [c.221]

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]

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]

Ве. Поступательные составляющие в значениях термодинамических функций одноатомного бериллия вычислялись по уравнениям (II.8) и (II.9) сЛф = — 0,7296 и Лх =+4,2386, электронные составляющие — по уравнениям (11.20) и (П.21) на основании уровней энергии атома Ве, приведенных в табл. 230. При температурах ниже 4500—5000° К точность вычисленных значений функций определяется только точностью принятых физических постоянных, и погрешности в значениях Ф и S]. не превышают 0,003—0,005 кал г-атом-град. При более высоких температурах погрешности увеличиваются из-за пренебрежения электронными состояниями с энергиями возбуждения выше 55 ООО см - и главным квантовым числом и И, но, так как вклад таких уровней мал, погрешность в значении не превышает 0,02 кал г-атом-град. [c.793]

Бериллий в основном состоянии не имеет неспаренных электронов. Однако в соединениях он проявляет валентность, равную 2. Это объясняется тем, что, вступая в химическое соединение, атом бериллия переходит в возбужденное состояние. Энергия возбуждения бериллия из состояния 2з в состояние 25 2р составляет [c.70]

Характерно, что атом кислорода возбуждается в данных случаях лишь тогда, когда энергия возбуждения атома металла превышает энергию возбуждения атома кислорода, т. е. 45,3 ккал/моль. Так, например, при сопоставлении Ве и О, встречаемся с энергией возбуждения атома бериллия, равной 63 ккал, поэтому при диссоциации (ВеО) возбужденным оказывается не Ве, а О. В результате при оптической диссоциации молекул окислов энергия оказывается равной сумме термохимически учитываемой энергии распада (нормальной молекулы на нормальные атомы) и энергии возбуждения атомов (табл. 47). [c.163]

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]

Бериллий в основном состоянии не имеет неонаренных электронов. Однако в соедине иях он проявляет валентность, равную 2. Это объясняется тем, что, вступая в химическое соединение, атом бериллия переходит в возбужденное состояние (рис. 23). Энергия возбуждения бериллия из состояния 2s в состояние 2s 2p составляет 62 ккал/г-атом. При образовании одной химической связи происходит выделение энергии от 50 до 100 ккал. Таким образом, при образовании двух химических связей энергии выделяется гораздо больше, чем ее затрачивается на возбуждение. В результате молекула будет устойчива. [c.40]

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]

Рассматривая электронное строение атомов различных элементов в порядке возрастания их порядкового номера, мы убедились (с. 28), что атом водорода (1в ) одновалентен, тогда как валентность атома гелия (1з ) равна нулю. Валентность атома лития (ls 2s ) во всех соединениях равна единице, тогда как бериллий (18 2в ) становится двухвалентным благодаря переходу атома в возбужденное состояние (18 28 2р ). Это объясняется тем, что энергия, затрачиваемая на возбуждение атома, с избытком компенсируется при образовании [c.42]

Это значит, что атом бериллия в нормальном состоянии не должен обладать валентностью. Однако возбуждение атома и переход электронов с одной орбитали на другую в пределах одного и - ого же главного квантового числа требует незначительной затраты энергии . Для бериллия перевод его в возбужденное состояние требует всего 259 кДж/моль. [c.94]

Атом лития в нормально) состоянии имеет один неспаренный электрон. Переход 1 - 2р требует большой энергии. Поэтому литий одновалентен. Для бериллия перевод его в возбужденное состояние требует всего 259 кДж/моль [c.71]

Атом лития на 25-подуровне имеет один неспаренный электрон и, следовательно, соединение должно иметь состав LiH. У атома бериллия этот подуровень заполнен и нет ни одного неспаренного электрона, следовательно, бериллий не должен образовывать ни одной химической связи. У бора и следующих за ним элементов (С, N, О, F) происходит последовательное заполнение 2р-подуровня, и атомы этих элементов будут иметь определенное число неспаренных электронов. Если при образовании связей учитывать только наличие неспаренных электронов, то для этих элементов должны образоваться следующие водородные соединения ВН, СН , NH3, Н7О, HF. Отсюда видно, что, применяя только обменный механизм образования химической связи, можно вступить в противоречие с экспериментальными данными бериллий образует соединение с водородом состава ВеНг, водородные соединения бора также имеют другой состав, а простейшее соединение углерода с водородом имеет состав СН4.Устранить это противоречие можно, предположив, что атомы элементов второго периода в образовании молекул участвуют в возбужденном состоянии, т.е. происходит распаривание 5-электронов и переход их на р-подуровень. Но тут возникает другое несоответствие с опытными данными. Поскольку энергии 5- и р-электронов различны, то и энергии образуемых ими химических связей должны отличаться, а, следовательно, подобные связи Э-Н должны иметь разную длину (в зависимости от того, орбитали какого типа принимают участие в их образовании). Согласовать теорию и эксперимент можно, введя предположение об усреднении энергий 5- и р-подуровней и образовании новых уровней, на которых энергии электронов, находящихся уже на орбиталях другого типа, одинаковы. А раз это так, то по правилу Хунда, в атоме появляется максимальное число неспаренных электронов. Эта гипотеза получила название явления гибридизации, а орбитали, образующиеся в результате усреднения энергий подуровней, называются гибридными. Естественно, что при этом меняются и форма электронных облаков, и их расположение в пространстве. В зависимости от того, какие орбитали участвуют в образовании гибридных орбиталей, рассматривают различные типы гибридизации и пространственные конфигурации образовавшихся гибридных орбиталей (см. рис. 14.). Число получившихся гибридных орбиталей должно быть равно общему числу орбиталей, вступивших в гибридизацию. В зависимости от того, какие орбитали взаимодействуют между собой, рассматривают несколько типов гибридизации [c.48]

Атом бериллия в нормальном состоянии обладает нулевой валентностью, но принадлежащая ему пара 25-электронов для своего возбуждения требует уже значительно меньше энергии, так как переход электрона из одного состояния в другое возможен внутри одного и того же второго слоя рис. 61). В результате атом бериллия может образовать две связи и делается в возбужденном состоянии двухвалентным. [c.188]

Если атому бериллия сообщить энергию извне, то может происходить процесс, изображенный на рис. 64. Электронная конфигурация атома бериллия, находящегося в возбужденном состоянии,........и, следовательно, для образования связи доступны. . . электронов (а). [c.78]

Атомы бериллия, магния и щелочноземельных металлов в нормальном состоянии имеют нулевую валентность, поскольку у них нет неспаренных электронов. Однако эти элементы можно перевести в возбужденное состояние, в котором внешний электронный слой атомов приобретает конфигурацию ns пр — появляются два неспаренных электрона. Для этого надо затратить определенную энергию, закономерно убывающую при переходе от бериллия к барию (62 ккал г-атом для Ве, 36 ккал г-атом для В а) в соответствии с ростом объема атома. Несмотря на то, что энергия, затраченная на возбуждение, велика, при образовании химических соединений происходит выигрыш энергии за счет энергии связи. Поэтому соединения указанных элементов достаточно прочны и в них элементы проявляют степень окисления, равную двум. [c.131]

По числу холостых электронов делаем вывод о том, что литий одновалентен — Ь (I), а бериллий нульвалентен — Ве (0). Только при возбуждении бериллия, связанном с затратой энергии (Ве + + 324 кДж/г-атом Ве ), его электроны распариваются, и бериллий проявляет валентность, равную двум — Ве (И). [c.52]

ГИЯ, выделяемая при падении 12 чает энергетическому уровню моля (ВеО) и равна пая аналогичным образом энергия нормального атома бериллия равна —14,5730 ат. ед., а для возбужденного атома кислорода в состоянии —74,7294 ат. ед. В результате [c.165]

Бериллий. Нормальное атомное состояние бериллия такое же, как и состояние гелия 5 . Два электрона подуровня 2з имеют противоположные спины, поэтому, казалось бы, валентность бериллия равна нулю. Однако в отличие от гелия уровень с = 2 имеет два подуровня 5 и р подуровень р в атоме бериллия остается свободным, и имеется возможность перехода одного электрона с подуровня 2з на подуровень 2р. Это имеет место в действительности. Энергия, затрачиваемая на переходы, компенсируется в результате химического взаимодействия. В результате х -> р-перехода атом переходит в возбужденное состояние с конфигурацией Is 2s 2p , из которой видно, что валентность бериллия равна двум. [c.81]

Для бериллия энергия возбуждения 1x 25 — 1з 2бйр составляет 259 кДж/г-атом (62 ккал/г-атом), в то время как- разрыв гелиевой пары с переходом электрона на следующий энергетический уровень оценивается энергией примерно в 1925 кДж/г-атом (460 ккЭл/г-атом) (Я. К- С ы р к и н и. М. Е. Д я т к и н а. Химическая связь и строение молекул. Госхимиздат, 1946). [c.55]

Ве. Атом бериллия в основном состоянии имеет электронную конфигурацию ls 2s , которой соответствует один терм — 5. При возбуждении одного -электрона атома Ве образуется группа синглетных и триплетных термов, соответствующих конфигурации ls 2s i S)nl со значениями L = I. Ионизационный предел этой группы расположен на 75192,29 см , а первое возбужденное состояние 2р —-на 21 980 смГ выше основного состояния S. В табл. 230 приведены пять уровней энергии атома Ве, учитывавшиеся при расчетах термодинамических функций и соответствующие переходу 2s-электрона в 2р- и Зз-состояния. Более высокие уровни с энергиями возбуждения, превышающими 56 ООО могут не рассматриваться при последующих расчетах. [c.787]

Таким образом, корреляционная диаграмма показывает, что два атома гелия в основном состоянии коррелируют с дважды возбужденным атомом бериллия. Чтобы получить атом бериллия в основном состоянии, следует исходить из двух атомов гелия, у которых два электрона возбуждены с 15а -орбитали на молекулярную орбиталь, коррелирующую с 25-орбиталью бериллия. Такой является следующая по энергии связывающая молекулярная орбиталь 2sag (на рис. 4.1 эта корреляция показана пунктиром), которая образуется в результате сложения -орбиталей атомов гелия. [c.109]

В атоме азота в невозбужденном состоянии каждая из трех р-орбиталей занята одним электроном (табл. 2), и, следовательно, атом азота, как и другие атомы с подобной электронной конфигурацией, может образовать три ковалентные связи с одновалентными атомами. Известно, что молекулы, образованные таким образом, всегда имеют пирамидальную структуру в этом случае углы между связями также больше прямых например, в аммиаке 106,8° (1,864 рад), в трехфтористом азоте 102,5° (1,789 рад) и в тригало-генидах фосфора, мышьяка и сурьмы 96. . . 104° (1,675. . . 1,815 рад). Атомы бериллия, бора и углерода с одновалентными атомами типа водорода или фтора могут образовывать больше связей, чем это можно предположить, исходя из их обычной электронной конфигурации (табл. 2). Причиной этого является наличие у этих атомов в -оболочке как незанятых орбиталей, так и орбиталей, занятых двумя электронами. Последнее обстоятельство определяет возможность перераспределения -электронов, что приводит к возбужденным атомным состояниям с электронной конфигурацией, показанной в табл. 3. Можно считать, что такое возбуждение возникает при образовании связей в тех случаях, когда энергия возбуждения меньше дополнительной энергии, выделяюш,ейся за счет возникновения большего числа связей. В этих примерах энергия, освобождаюш,аяся при связывании, дополнительно увеличивается за счет процесса гибридизации, который и следует рассмотреть. [c.30]

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]

Молекула Be lj. В этой молекуле атомы хлора соединены с атомом бериллия. Атомы хлора имеют по одному неспаренному электрону и могут принять участие в образовании каждый одной связи. Электронная структура атома Ве ls 2s , здесь отсутствуют неспаренные электроны. Тем не менее молекула образуется. В таких случаях в методе ВС используется представление о возбужденных, валентных состояниях атома. Предполагается, что во взаимодействие атом бериллия вступает, будучи в возбужденном состоянии, например, имея электронную структуру ls 2s 2p, которая возникла благодаря возбуждению, переходу одного из электронов с 25-орбитали на 2р такая структура содержит два неспаренных электрона, что создает возможность для образования двух ковалентных связей. Для перехода структур s 2s - s 2s 2p требуется затрата энергии 356 кДж/моль (потому второе состояние и называется возбуждепным, что обладает большим запасом энергии), однако эта затрата с лихвой компенсируется выделением 928 кДж/моль при образовании двух связей Ве—С1 в молекуле ВеСЬ. [c.114]

Таким образом, возбуждение 5-электрона в атомах бериллия, входящих в молекулу ВеН, не полное, но достигает статистически примерно 50%, т. е. электрон распределен приблизительно поровну между 25- и 2р-орбиталами. Энергия разрыва ВеН на нормальный атом Н и атом Ве в состоянии половинного возбуждения равна, следовательно, 83 ккал. Эту величину мы можем обозначать как истинную энергию связи в отличие от энергии разрыва связи, т. е. реальной диссоциации. Ясно, что работа разрыва молекулы равна разности величин 83 и 30 ккал. [c.404]

В возбужденном состоянии атом Ве имеет уже два неспаренных электрона (их называют валентными электронами) и может образовать две ковалентные связи по обменному механизму. Валентность Ве равна двум. Квантово-механические расчеты показывают, что энергия, необходимая для перехода атома Ве в возбужденное состояние, с избытком компенсируется энергией, выделяющейся при образовании двух связей. Бериллий, располагая еще двумя вакантными 2р-А0, может образовать дополнительно две ковалентные связи по донорно-акцепторному механизму, например в анионах [Вер4] или [Ве(0Н)4] . Валентность Ве в этом случае будет равна четырем, но его степень окисления остается равной (+П). [c.72]

Возбуждение такого валентного состояния требует определенной энергии (160 ккал/г-атом), но она с избытком компенсируется энергией взаимодействия двух лишних электронов, т. е. энергией двух дополнительных связей. Но этим причинам атом бериллия не является нульвалентным 2s ), как атом гелия ( s ), а переходит в возбужденное состояние (2s2p) с В,, равной 2 атом бора (2s 2p) переходит в трехвалентное (2s2p ) состояние [c.257]

Строение внешних электронных оболочек атомов Ве (2s ) и Mg (3s ) соответствует их нульвалентному состоянию. Возбуждение до обычного двухвалентного (2s2p и 3s3p) требует затраты соответственно 63 и 62 ккал/г-атом. Последовательные энергии ионизации атома бериллия равны 9,32 и 18,21 эв, а магния —7,64 и 15,03 эв. Их сродство к электрону отрицательно —0,2 (Ве) и —0,3 эв (Mg). [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология