Водород электронных состояний

Так как квантовые числа I, т и не вносят ничего в энергию электронного состояния, то все возможные состояния в данном) радиальном уровне энергетически равны. Это значит, что в спектре будут наблюдаться только единичные линии, такие, как предсказывал Бор. Однако хорошо известно, что в спектре водорода существует тонкая структура, изучение которой было толчком к развитию теории Бора — Зоммерфельда для атома водорода. Очевидно, что простая форма волнового уравнения не вполне адекватно описывает атом водорода, и, таким образом, мы находимся в-положении, лишь немного лучшем того, когда опирались на модель атома Бора. [c.70]

Рис. 74. Потенциальная кривая молекулы водорода в основном электронном состоянии с указанием уровней вибрационных и ротационных квантов

Первая круговая орбита самая устойчивая. В нормальном состоянии атома водорода электрон движется по первой орбите. По другим орбитам он движется тогда, когда какими-либо внешними силами (толчками быстро движущ,ихся ионов, электронов, световыми колебаниями и т. д.) он выбит из своей нормальной орбиты. Таким образом, диаметр атома водорода d в нормальном состоянии равен [c.13]

Поэтому здесь будет рассмотрено уравнение Шредингера для электронного состояния молекулы. При составлении его исходят из приближения Борна—Оппенгеймера, полагая справедливым. следующее колебания ядер в молекуле происходят настолько медленно по сравнению с движением электронов, что они не влияют на электронные состояния молекул. В каждый данный момент можно считать ядра неп0движньпк1и. Следовательно, оператор Гамильтона для молекулы не зависит от координат ядер, а только от фиксированного расстояния Ry g между ними (рис. 30, а). Во внимание принимаются лишь координаты электронов. Теперь несложно записать уравнение для простейшей из молекул — молекулярного иона Н , содержащего один электрон и два ядра. Для, одного электрона в атоме водорода оператор Гамильтона (или гамильтониан) имеет вид [c.81]

Атомарный водород не совершает колебательного я вращательного движений. Если не принимать в расчет возбужденные электронные состояния, то для атомарного водорода [c.275]

С атомом кислорода гидроксигруппы или с атомом азота аминогруппы атом металла М связывается, замещая атом водорода электронное состояние атомов кислорода и азота при этом существенно не изменяется, так как принадлежащие им пары свободных электронов остаются свободными. Напротив, электронное состояние атома кислорода карбонильной группы существенно изменяется, поскольку одна из принадлежавших ему неподеленных пар электронов расходуется на связь с атомом металла. Атом металла при этом включается в сопряженную систему, оказывая на нее влияние как своей электронной оболочкой, так и зарядом ядра. [c.87]

Рассмотрим два атома водорода. Электрон в первом атоме водорода находится на боровской орбите с = 1. Электрон во втором атоме водорода находится на боровской орбите с п = 4. а) Какой из атомов находится в основном электронном состоянии б) В каком из атомов электрон движется быстрее в) У какой из орбит больше радиус [c.378]

Самые различные процессы возникновения и поглощения электромагнитных колебаний обладают квантовой природой, т. е. при этих процессах энергия выделяется или поглощается только целыми порциями (квантами), пропорциональными частоте колебаний. Особенно плодотворно квантовые представления о природе излучения были применены к теории атома. Бор допустил, что из бесчисленного множества возможных орбит вращения электронов только некоторые отвечают стационарному состоянию атома. Приняв, что в атоме водорода электрон вращается по круговым орбитам, он постулировал, что устойчивыми из этих орбит могут быть только те, для которых момент количества движения электрона по [c.29]

Кинетика этой реакции хорошо изучена. Впервые попытка приближенного расчета поверхности потенциальной энергии этой реакции методом валентных связей была сделана Эйрингом и Поляни. Более точные расчеты в последнее время сделаны методом МО ССП. Расчет показывает, что наиболее вероятной структурой переходного состояния должна быть линейная структура (Н — И — Н) . При этом энергия отталкивания ядер минимальна. Условимся, что элементарная реакция (а) является адиабатической, и реагенты в исходном состоянии находятся в основном электронном состоянии и 1 8. Для удобства обозначим атомы водорода буквами А, В и С. Будем рассматривать взаимодействие между молекулой АВ и атомом С, когда центры атомов находятся на одной прямой. Обозначим расстояние между центрами А и В через п, расстояние между центрами [c.569]

Определите константу равновесия Кр реакции диссоциации молекулярного водорода при Т = 5000 К, используя молекулярные постоянные молекулы Hg со = 4396, 55 m S / = 0,459-10- кг-м. Энергия диссоциации при Т = О равна D = 431,9 кДж/моль. Основное электронное состояние молекулы Hj и атомов Н невырожденное, число симметрии для Hj равно а = 2. [c.275]

Состояние валентных электронов в атоме углеро-д а. Как показано в схеме на рис. 4, атом углерода имеет во внешнем слое четыре валентных электрона. Состояние их не одинаково. Один из них, двигаясь вокруг ядра, образует шаровое облако (рис. 6, схема /), подобное облаку электрона в атоме водорода ( -состояние электрона). Облака трех других электронов (рис. 6, схема //) имеют форму объемных восьмерок (гантелей) с перетяжкой в области ядра и ориентированных в трех взаимно перпендикулярных направлениях (р-состояние электрона). [c.30]

В настоящее время не вызывает сомнения, что каталитическая активность катализаторов гидрогенизации зависит от химического состава и условий приготовления катализаторов, от электронного строения и природы металлов, нанесенных на катализатор, параметров их кристаллической решетки и работы выхода электрона из металла, от энергии связи металл — водород, от состояния и количества водорода в порах катализатора. [c.24]

Вращательно-колебательные теплоемкости этильных, пропильных, бутильных, винильных и аллильных радикалов можно в первом приближении вычислить на основе известных теплоемкостей молекул, близких к радикалам. Возможны два подхода к вычислению вращательно-колебательных теплоемкостей радикалов по теплоемкостям молекул, из которых можно образовать радикалы. Теплоемкость радикалов можно находить как промежуточную величину между теплоемкостями молекул алкена и алкана, из которых данный радикал может быть образован путем присоединения или отнятия атома водорода. При этом на первых порах можно оперировать полуразностью теплоемкостей молекул предельного и непредельного углеводородов, чтобы получить теплоемкость радикала. Можно также теплоемкость алкильных радикалов получать на основании теплоемкости алкана путем вычитания из последней теплоемкости атома Н и вращательно-колебательной теплоемкости, связанной с исчезновением одного валентного и двух деформационных колебаний при разрыве С—Н-связи (следует учесть, что вкладом электронного состояния можно пренебречь). Этот последний способ расчета должен оказаться более верным, так как алкильные радикалы по своему строению ближе к алканам, чем к алкенам. Однако при последнем способе расчета необходимо знать характеристики разрываемой связи С—Н-молекулы, которые не всегда доступны. Поэтому приходится ограничиться более грубым способом вычисления, но достаточным для получения удовлетворительных результатов. [c.251]

Рассмотрим заполнение этих состояний в различных атомах начиная от водорода. Электрон водорода в основном состоянии характеризуется п= 1, / ==0 и т = 0. Это 1 -электрон. [c.456]

Согласно (3.4) энергия кванта света, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода из состояния с главным квантовым числом nj в состояние с главным квантовым числом равна [c.150]

Вычисления показывают, что Ев<Ел, следовательно, Ез — энергия основного состояния молекулы водорода, Еа — энергия первого возбужденного электронного состояния (смысл индексов 5 и А будет понятен из дальнейших вьшодов). [c.91]

В нормальном состоянии атома водорода электрон вращается вокруг ядра по первой круговой орбите. Его квантовое обозначение = 1, А = 1 [c.20]

Для атомного водорода а) напишите выражения молекулярной статсуммы электронных состояний, внутренней энергии и теплоемкости электронных состояний, энтропии электронного возбуждения б) найдите сумму первых двух слагаемых электронных статсумм при 5000 К. [c.57]

Для наглядности электроны, ранее принадлежавшие атому углерода, обозначены точками электроны, ранее принадлежавшие атомам водорода, — звездочками (это сделано только для иллюстрации способа образования связи, на самом деле электроны все одинаковы), Благодаря обобщению электронов атом углерода имеет теперь 8 электронов, как у неона, а каждый из четырех атомов водорода — по два, как у гелия. Каждый из атомов достиг выгодного, устойчивого электронного состояния, соответствующего электронному состоянию инертного газа. Образованная парой электронов связь описанного выше типа называется а-связью. Аналогично возникают и другие простые (одинарные) ковалентные связи, называемые ст-связями. [c.78]

Определить значение S , квантовое число спина 5 и квантовое число 2 проекции вектора спина на линию ядер для молекулы водорода в состоянии, описывающемся электронной волновой функцией [c.25]

Если кинетическая энергия электрона в атоме водорода (основное состояние) равна 13,6 эВ, то чему равна его потенциальная энергия [c.77]

В соответствии с уравнением (1) минимальный радиус орбиты электрона, а следовательно, и минимальная потенциальная (и полная) энергия электрона соответствует значению п, разному единице. Состояние атома водорода, которое отвечает значению п—1, называется нормальным НЛП основным. Атом водорода, электрон которого находится на любой другой орбите, соответствующей значениям п = 2, 3, 4,. ... называется возбужденным. [c.49]

В настоящее время принято считать, что в галогеноводородах орбитали атомов галогенов подвержены р -гибридизации. Тогда только одна вершина тетраэдра занята атомом водорода, а три другие — совершенно одинаковыми гибридными электронными облаками (рис. 43). На первый взгляд может показаться излишним постулирование рЗ-гибридизации для объяснения формы двухатомной (линейной) молекулы НГ. Однако ковалентная связь, образованная в результате гибридизации, обладает большей прочностью и, самое главное, неподеленные пары электронов становятся совершенно идентичными. Если же допустить образование НГ чистой р-орбиталью (один неспаренный электрон) атома галогена, то оставшиеся неподеленные электронные пары будут разной симметрии пара электронов -состояния, а две пары — р-состояния. Между тем совокупность физических и химических свойств галогеноводородов свидетельствует о тождественности всех неподеленных электронных пар. Это же положение характерно и для воды, т.е. оставшиеся неподеленными две пары электронов центрального атома обладают одинаковой симметрией (гибридной). [c.83]

Для того чтобы понять существование различных электронных состояний с различными вращательными и колебательными постоянными, необходимо рассмотреть движение электронов вокруг двух ядер и исследовать их энергий. Сначала рассмотрим один электрон в поле двух неподвижных ядер. Примером может служить ион Исследование уравнения Шредингера для такой системы показывает, что, так же как и для атома водорода, возможны все положительные значения энергии тг только некоторые отрицательные значения. Качественно можно получить дискретные (отрицательные) уровни энергии из уровней так называемого объединенного [c.30]

Начнем с рассмотрения электронных состояний атома, водорода. Заметим, что задача эта представляет собой пример одной из немногих квантовомеха нических задач, имеющих точное аналитическое решение, что обусловлено возможностью разделения переменных в сферической системе координат (г, 0, ф). Иными словами, волновая функция (или АО — здегь эти понятия совпадают) ф(г, 0, ср), описывающая движение единственного электрона водородного атома, может быть представлена в виде произведения [c.80]

Свойства и получение. Атом углерода в валентном состоя-ВИИ s 2spxPgPz имеет четыре, неспаренных электрона и во внешнем электронном слое отсутствуют как свободные квантовые ячейки, так и неподеленные электронные пары (только для одного элемента, кроме углерода,— водорода характерно состояние атома, имеющее з ти особенности). Такое электронное строение атома и расположение углерода посередине шкалы электроотрицательностей обусловливают уникальные свойства данного элемента, благодаря которым существует огромное многообразие органических соединений. [c.352]

Хотя переход линейчатого спектра поглощения в сплошной типичен для малых молекул, диссоциирующих при поглощении в континууме, спектр некоторых соединений непрерывен во всей области поглощения. Это наблюдается в тех случаях, когда одно или оба электронных состояния, участвующие в переходе, нестабильны или настолько слабо связаны, что расстояние между колебательными уровнями уже не разрешается. Конечно, маловероятно, что нижнее состояние обычной молекулы настолько неустойчиво, чтобы давать сплошной спектр, хотя некоторые квазимолекулы , например, такие, как Hg2, образующиеся при высоком давлении паров ртути, являются причиной появления сплошного спектра. Многие молекулы действительно имеют отталкивательные возбужденные состояния. На рис. 3.2 показано несколько состояний иодистого водорода, коррелирующие с атомами Н(= 51/г) и 1( Рз/г) в основном состоянии широкая полоса поглощения расположена от 300 нм до Ж180 нм и соответствует переходам и [c.49]

При переносе энергии можно заселить те электронные состояния молекулы, которые не заселяются непосредственно при поглошении излучения, и фотосенсибилизированные процессы могут химически отличаться от песенсибилизированного фотолиза. Например, прямой фотолиз (Я<144 нм) метана в качестве первичных продуктов дает молекулярный водород и метилен (СНг), в то время как фотолиз, сенсибилизированный ртутью (Я = 253,7 нм) в основном дает СНз и Н, как показано в уравнении (5.48). [c.139]

При больших расстояниях между атомами или молекулами сумма резонансных энергий, умноженная на априорные вероятности резонансного взаимодействия, как и в случае с двумя атомами водорода, равна нулю. По этой причине, а также потому, что возбужденные электронные состояния молекул обычно маловероятны, энергия резонансного взаимодействия не вносит существенного вклада в энергию вандерваальсова взаимодействия. Но учет резонансного взаимодействия между молекулами важен при рассмотрении процессов переноса энергии. [c.35]

Рассмотрим ион молекулы водорода. Электрон в этой молекуле может находиться у любого из двух протонов. Поэтому возможны две функции, отвечающие одной общей энергии, а именно ф2=фв. Эти функции (фл и фв) описывают основное состояние электрона в атоме водорода г1)л = Л ехр (—гд/го), фв = Л/ехр (—Гв/ Го), где Га и Гв — расстояния электрона до протонов А и В, входящих в состав иона молекулы водорода. В соответствии с принципом суперпозиции ф = С 1 ф14-С 2ф2> где С и С1 выражают долю участия состояний ф] и фа-Из соображений симметрии следует, что С = С , следовательно С1 = С 2. Таким образом, возникают два состояния 113+= С[ (11з1 11)2), следовательно [c.326]

Физический смысл этого приближения сводится к следующему. Поскольку при соединении атомов в молекулу изменение состояния электрона в атоме по сравнению с исходным можно считать не слишком радикальным, то в рассматриваемом приближении по-прежнему пользуются атомными волновыми функт циями. Вместе с тем описание электрона в молекуле с помощью линейной комбинации тех же атомных функций создает возможность отобразить качественные изменения в состоянии электрона, происшедшие в результате образования молекулы. Эти качественные изменения проявляются, в частности, в том, что относительно любого из входящих в молекулу электронов нельзя утверждать, что он находится у определенного атома. Подобно тому, как в атоме водорода электрон можно с различной вероятностью обнаружить в различных точках пространства, так и в молекуле электрон размазан по всей молекуле в целом. - [c.40]

Хотя первоначально реакция (86) была привлечена специально для того, чтобы объяснить наблюдаемое излучение, несколькими годами позже Мак-Кинли [901 и Гарвин [42, 90] исследовали в лаборатории хемилюминесценцию, сопровождающую реакцию между атомами водорода и молекулами озона, и нашли, что наблюдаемый спектр полностью совпадает со спектром свечения ночного неба и также обрывается при у = 9. Колебательно-вращательный спектр ОН был обнаружен также в кислородно-водородных пламенах Германом и Хорнбеком [51] и продолжен в сторону больших длин волн. Последняя работа позволила вычислить наиболее точные значения вращательных постоянных ОН в основном электронном состоянии, в то время как наилучшие значения колебательных постоянных были получены комбинацией лабораторных данных й результатов, полученных Чемберленом и Рёслером [16] при исследовании спектра свечения ночного неба. Эти постоянные приведены в табл. 6. [c.65]