Ядро энергия

С термодинамической точки зрения большая прочность связи С — С в ароматических соединениях объясняется тем, что теплота их образования всегда выше рассчитанной по энергиям обычных алифатических двойных и одинарных связей. В результате большего выделения энергии при образовании ароматических соединений получаются связи с более коротким расстоянием между атомами С — С, с большей прочностью и большей термической стойкостью. В последние годы эта разница в энергиях получила название энергии резонанса [34] и объясняется распределением различных (Кекуле, Дьюар и др.) олефиновых структур, с помощью которых может быть изображено ароматическое ядро. Энергия резонанса является относительно большой величиной [32], доходящей почти до 40 калорий для бензола [13], 75 для нафталина, 105 для антрацена и т. д. Количество такой энергии можно грубо оценить по числу кольцевых связей в ароматической структуре и но характеру двойных связей [33], которые уменьшаются до половины в бензоле и до одной трети в графите. [c.93]

На рис. 12-5, а показаны кривые потенциальной энергии для связывающей и разрыхляющей орбиталей. Чем ближе друг к другу ядра молекулы Н2 в разрыхляющем состоянии, тем большая расталкивающая сила действует на них со стороны электронных облаков и тем выше энергия молекулы. При любом расстоянии между ядрами энергия молекулы больше, чем энергия двух изолированных атомов. На рис. 12-5,6 показаны энергии связывающей и разрыхляющей молекулярных орбиталей при равновесном межъядерном расстоянии (равновесной длине связи) и они сопоставлены с энергией электронов на 1х-орбиталях изолированных атомов. [c.514]

Молек ла углеводорода обладает определенным запасом внутренней энергии. Эта энергия слагается из энергии взаимодействия электронов с ядрами, из энергии колебательного движения атомов (линейного и деформационного), энергии вращательного движения атомов или групп атомов. Энергия взаимодействия электронов с ядрами (энергия электронных переходов) в 10—20 раз превышает энергию колебательных движений и в тысячу раз превышает энергию вращательного движения внутри молекулы. [c.32]

Колебания ядер реальных молекул, особенно при их сильных возбуждениях, значительно отличаются от гармонических, так как в действительности при увеличении расстояния между ядрами энергия взаимодействия при достаточно больших расстояниях падает [c.68]

Эффект экранирования ядра обусловлен электронами внутренних слоев, которые, заслоняя ядро, ослабляют притяжение к нему внешнего электрона. Так, при переходе от бериллия <Ве к бору 5В, несмотря на увеличение заряда ядра, энергия ионизации атомов уменьшается [c.37]

Электроны, взаимодействуя с ядром, влияют на относительное расположение основного и возбужденного состоянии ядра. Энергия этого электростатического взаимодействия зависит как от электронной плотности на ядре, характеризуемой квадратом модуля электронной волновой функции 14 (0) 2, так и плотности ядерного заряда р(г). Используя выражение этой энергии при перекрывании объема ядра электронным облаком [c.119]

Пусть имеется ядро, представляющее собой однородно заряженную сферу радиуса Е. Будем считать, что плотность электронного заряда равномерно распределена по всей области ядра. Энергия электростатического взаимодействия заряда ядра с окружающими его электронами может быть записана в виде [c.196]

Далее, для ядра энергия отдачи будет равна [c.420]

Улучшение чувствительности ЯМР-спектрометров. ЯМР-спектроскопия отличается невысокой чувствительностью. Главная причина этого состоит в небольшой разности заселенностей ядерных энергетических уровней и, как следствие, легкости достижения состояния насыщения (равная заселенность уровней). В этом состоянии поглощение ядрами энергии извне прекращается и спектр записать невозможно. Во избежание насыщения образец облучают очень слабым источником электромагнитного излучения (его мощность составляет, как правило, не более нескольких милливатт). Доля поглощенного излучения не превышает 10 мощности генератора, т. е. составляет 10 —10 Вт. Чтобы зарегистрировать такой слабый сигнал, его нужно многократно усилить. При этом неизбежно в систему усилителя просачиваются посторонние сигналы (шум), которые также подвергаются усилению и создают фон. Если магнитных ядер мало или их сигнал слабый, то резонансный пик может потонуть в шуме и мы его не заметим. [c.46]

В 1927 г. немецкие ученые У. Гейт-лер и Ф.Лондон провели квантовомеханический расчет взаимодействия атомов водорода при образовании молекулы На-В результате приближенного решения уравнения Шредингера они вывели зависимость потенциальной энергии системы от расстояния между ядрами атомов водорода (рис. 13). При сближении двух атомов электроны с антипараллельными спинами притягиваются одновременно двумя протонами, поэтому потенциальная энергия системы уменьшается (кривая 1). При сближении двух атомов действуют не только силы притяжения, но и силы отталкивания. Два электрона отталкиваются друг от друга, то же наблюдается и для двух протонов. Силы отталкивания начинают преобладать при очень малых расстояниях между атомами. При некотором расстоянии между ядрами энергия системы минимальна. Система становится наиболее устойчивой, возникает химическая связь и образуется молекула водорода. Расстояние между ядрами в молекуле водорода Го (длина связи) равно 0,074 нм. При сближении атомов, у электронов которых спины параллельны, наблюдается только их отталкивание и энергия системы возрастает (кривая 2). Квантовомеханические расчеты показывают, что электронная плотность в системе при взаимодействии двух атомов водорода, имеющих антипараллельные спины электронов, максимальна в области, лежащей между ядрами [c.42]

Взаимное притяжение неполярных и слабо поляризуемых молекул почти полностью определяется дисперсионным взаимодействием. Его природа вскрыта с помощью квантовой механики и объясняется образованием мгновенных диполей в атомах и молекулах, возникающих при отклонении электронов от состояния равновесия в процессе их вращения вокруг ядра. Энергия дисперсионного взаимодействия зависит от величин, входящих в следующее уравнение [c.34]

Энергия ионизации и сродство к электрону. В химических реакциях поведение атомов и ионов в значительной мере зависит от того, насколько прочно у них электроны удерживаются на своих энергетических уровнях. Электроны связаны с ядром энергией, величина которой зависит от того, на каком уровне расположены электроны. Чем выше уровень, на котором находится электрон, тем меньше энергия связи. [c.89]

Энергия связи нуклонов в ядре. Энергию внутриатомных взаимодействий обычно выражают в особых единицах —электрон-вольтах. [c.20]

О прочности связи того или иного электрона с ядром количественно можно судить по величине энергии ионизации, т. е. по той работе, какая должна быть затрачена на отрыв электрона от атома. Например, атом углерода (2 = 6) содержит шесть электронов. Электронная формула элемента 15 2х 2р . В настоящее время известно, какую энергию (в электронвольтах) надо затратить на то, чтобы от атома С последовательно оторвать все шесть электронов (рис. IV- ). Из рисунка IV- видно, что по мере оголения ядра энергия, затра- [c.59]

Следовательно, минимальная энергия электрона в атоме водорода, соответствующая его основному состоянию (т. е. электрона, находящегося на первой орбите), равна —13,6 эВ, на второй —3,4, на третьей —1,5 и т. д., и на бесконечном расстоянии от ядра энергия его взаимодействия с электроном, очевидно, равна нулю (рис. 4.1). [c.48]

Представим себе молекулу в виде некоторой гантели. Рассмотрим вращение такой молекулы с осью, перпендикулярной к линии, соединяющей ее ядра. Энергия вращения вдоль этой оси по классической механике равна [c.195]

Металлические свойства элементов подгруппы бора выражены значительно слабее, чем у элементов подгруппы бериллия. Так, элемент бор, который в периоде расположен между бериллием и углеродом, относится к элементам-неметаллам. Он имеет наибольшую энергию ионизации атома (см. п. 3 табл. 13.3). Внутри подгруппы с возрастанием заряда ядра энергия ионизации атомов уменьшается и металлические свойства элементов усиливаются. Алюминий — уже металл, но не типичный. Его гидроксид обладает амфотерными свойствами. У таллия более сильно выражены металлические свойства, а в степени окисления + 1 он близок к элементам-металлам подгруппы лития. [c.248]

Потенциальная энергия V (г , г , Я) молекулы слагается из энергии притяжения электронов к ядрам, энергии отталкивания ядер друг от друга и энергии взаимного отталкивания электронов, т. е. [c.35]

Энергия связи нуклонов и устойчивость атомного ядра< Одна из основных характеристик атомного ядра — энергия связи составляющих его частиц. Мерой этой энергии Е является работа, которую необходимо совершить для отрыва друг от друга и разведения в бесконечность всех нуклонов ядра. Энергию связи нуклонов в ядре можно подсчитать с помощью известного соотношения, вытекающего из теории относительности [c.8]

Стабильность ядра характеризуется также вероятностью, с которой может произойти распад этого ядра. Зависимость потенциальной энергии частицы в зависимости от ее расстояния от центра ядра описывается кривой, изображенной на рис. 4. Положительные участки соответствуют отталкиванию частицы от ядра, отрицательные — притягиванию. Участок а — Ь кривой рис. 4 отвечает кулоновскому взаимодействию какой-либо положительно заряженной частицы, например, альфа-частицы с ядром. По мере удаления частицы от ядра энергия отталкивания уменьшается. На расстояниях от ядра порядка 10 м кулоновское взаимодействие заменяется ядерным, т. е. частица будет не отталкиваться, а притягиваться к ядру (участок — 0, следовательно, для удаления частицы из ядра необходимо энергию затратить. [c.12]

Реакции нейтронов, сопровождающиеся вылетом заряженных частиц, например (п, р) или (п, а), протекают с нейтронами высокой энергии — порядка нескольких мегаэлектронвольт. Это объясняется тем, что вылетающая заряженная частица должна преодолеть значительный потенциальный барьер" ядра. Энергия, необходимая для преодоления этого барьера, может быть доставлена только бомбардирующим нейтроном. Вот почему реакции нейтронов, сопровождаемые вылетом заряженной частицы, имеют гораздо мень- [c.84]

В опыте по ядерному магнитному резонансу помещают образец в стеклянной трубке диаметром около 5 мм в датчик спектрометра между полюсными наконечниками магнита (рис. 1.5). Его подвергают воздействию электромагнитного излучения, частоту которого можно менять, так что ядра возбуждаются, когда накладываются соответствующие резонансные частоты- Как источник возбуждающего излучения используется радиочастотный генератор, или передатчик, а поглощение ядрами энергии передатчика можно зарегистрировать с помощью радиочастотного моста. Сигнал, выделенный мостом, усиливается и записывается самописцем. Так получается спектр, по которому методом калибровки можно определить резонансную частоту. Таким образом, спектрометр ЯМР включает все элементы, которые есть и [c.22]

Энергия связывающей а-орбитали, образовавшейся между различными атомами, ниже, чем соответствующих атомных орбиталей, и молекулярная орбиталь обладает характеристиками, подобными атомной орбитали с низкой энергией (велико взаимодействие с другими атомными ядрами). Энергия разрыхляющей а-орбитали выше, чем у каждой атомной орбитали, и она обладает свойствами, подобными атомной орбитали с более высокой энергией. В карбонат-ионе а-орбиталь а-связи локализована в плоскости орбиталей О, и взаимодействие с ядром О сильнее, чем с ядром С. Это четко проявляется в сдвиге в сторону кислорода участвующих в связи электронов (табл. 4.4). Напротив, плоскость, в которой локализована молекулярная я-орбиталь, перпендикулярна плоскости, в которой локализована а-орбиталь, и она обладает совершенно иными свойствами. Обычно стабилизация при образовании молекулярных орбиталей тем больше, чем меньше разность энергий валентных состояний двух атомов. [c.158]

Как и в описанных выше реакциях окисления и присоединения, в реакциях электрофильного замещения большая реакционная способность центральных бензольных ядер в антрацене и фенантрене (т е 9,10-положений в них) по сравнению с периферийными легко объясняется тем, что образование соответствующих а-комплексов требует меньших энергетических затрат (сохраняются два бензольных ядра, энергия стабилизации которых составляет 300 кДж/моль) [c.107]

Упругое рассеяние а-частиц происходит при столкновениях с атомом в целом— его электронными оболочками или ядром. Энергия при этом обычно не теряется, а изменяется лишь на небольшой угол направление движения а-частицы, но в результате многократных упругих столкновений угол может достигать 90 и даже 180°. Неупругие столкновения, когда а-частицы воздействуют на внешние электроны атомов, молекул и электрическое поле а-частицы ускоряет их, приводят к ионизации вещества, возбуждению атомов и молекул, а в некоторых случаях и к диссоциации молекул, причем а-частицы теряют часть своей энергии. [c.298]

Как известно (гл. I, 5), химическую природу элементов определяет со ютание восстановительных и окис,тн тельных свойств не1"1-тральных атомов, количественной характеристикой которых являются значения энергии ионизации и энергии сродства к электрону, которые изменяются в зависимости от изменения заряда ядра и размеров атома с увеличением заряда ядра энергии ионизации и сродства к электрону увеличиваются, а с увеличением радиуса атома уменьшаются. В связи с этим в периодах энергия ионизации слева направо — от щелочных метал.лов к инертным элементам—увеличивается, а в группах сверху вниз уменьп1ается. 3 побочных подгруппах закономерность изменения эиергии ионизации сложнее. Энергия сродства к электрону, вообще изменяющаяся симбатно с изменением энергии ионизации, увеличивается для элементов от четвертой до седьмой главных подгрупп и резко падает ири переходе от седьмой к восьмой главной подгруппе. [c.108]

В конечном итоге ответ на эти (и многие другие) вопросы эависит от довольно сложных взаимоотношений трех основных вкладов в энергию атома — кинетической энергии электронов, энергии взаимодействия электронов с ядром, энергии электрон-электронного отталкивания. Соответствующий анализ может быть проведен только на основе достаточно сложных вычислений. В табл. 3.13 приведены вычисленные методом Хартри —Фока орбитальные энергии х-и -оболочек для первых двух переходных рядов. Всюду < 5. Тем не менее в основном электроны предпочитают оставаться на и5-оболочке, хотя в оболочке есть вакантные состояния. [c.183]

Прочность связи ме5кду электроном и ядром. Энергия ионизации. Правило октета. Инертные (благородные) газы. Электроотрицательность [c.48]

МЕССБАУЭРА ЭФФЕКТ — резонансное поглощение атомными ядрами энергии гамма-квантов, не сопровождающееся изменением их кинетической энергии. Открыт в 1958 г. Р. Л. Мессбауэ-ром. М. э. позволяет исследовать строение электронных оболочек, определять величины внутримолекулярных магнитных полей и др. М. э, до настоящего времени изучался для железа и олова, но принципиально его можно применять для всех ядер, которые тяжелее железа. [c.159]

Происходит ли в экспериментах по ЯМР поглощение магнитными ядрами энергии вращения трубки с образцолг [c.58]

Для осуществления этой реакции необ.ходимы фотоны, энергия которых больше энергии связи нуклонов в ядре. Энергия связи нуклонов в ядре больншнства химических элементов составляет около 8 Мэе. [c.357]

Примером наиболее простого случая является атом водорода. Так же как н для электрона, для протона (/ = имеет место эффект Зеемана. Поэтому его магнитный момент во внешнем магнитном поле может ориентироваться в 2/ + 1 = 2 направлениях, характеризуемых значениями т, = = При взаимодействии с обеими компонентами ядерного магнитного момента зеемановский уровень неспаренного электрона расщепляется на два других уровня. С учетом зеемановского терма ядра энергия электронного уровня определяется выражением [c.267]

Суть мультиплетного эффекта заключается в следующем. В радикале неспаренный электрон взаимодействует со спином ядра. Энергии этого сверхтонкого взаимодействия соответствует определенная ориентация ядерных спинов относительно магнитного поля. Химическая реакция нарущает это взаимодействие (исчезает неспаренный электрон), и меняется соотнощение между существующей в продукте и равновесной заселенностью уровней для каждой из ориентаций ядерных спинов в поле. В ЯМР-спекгре продукта линии поглощения обнаруживают поляризацию противоположного знака. Различают два типа мультиплетного эффекта ЕА, когда компонента спектра в низком поле излучает, а компонента в высоком поле поглощает, и АЕ, когда имеет место обратная ситуация. Чистый мультиплетный эффект наблюдается тогда, когда два реагирующих радикала имеют одинаковые -факторы. Тип спектра, возникающего при рекомбинации радикальной пары, зависит от знака константы а сверхтонкого взаимодействия и константы ядерного спин-спинового взаимодействия Удв- Ниже приведены данные о типах ЯМР-спектров для реакции типа [c.201]

Ч-электрон), за тщ следует D-атом (протон + нейтрон + электрон) и Т-атом (протон + 2 нейтрона + электрон). Далее идет атом Пе (2 протона + 2 нейтрона + 2 электрона) и т.д. Благодаря обменным взаимодействиям, происходящим при обркзовании ядра атома (комбинация протонов и нейтронов), выделяющаяся при этом энергия очень велика. Соответственно для разрушения ядра необходимо затратить такое же количество энергии. Например, для расщепления ядра дейтерия на протон и нейтрон нужно сообщить ядру энергию, равную 2,14 10 кДж- моль Ч При химических реакциях такое количество энергии никогда не выделяется, вследствие чего атомные ядра в химических превращениях выступают как неизменяющаяся комбинация протонов и нейтронов. Напротив, при объединении протона с электроном в атом водорода выделяется всего лишь 1310 кДж моль- . Такая же энергия необходима и для расщепления атома водорода на протон и электрон потенциал ионизации), причем эта величина имеет тот же порядок, что и количество энергии, выделяющееся в результате химических реакций. То же самое можно сказать и о величине энергии, необходимой для взаимодействия атома водорода с электроном, равной 72 кДж-моль срод- [c.50]

Энергия стабилизации антрацена, как следует из результатов определения теплот его гидрирования и сгорания, составляет 351 к Дж/моль В продуктах описанных выше реакций сохраняются два бензольных ядра, энергия стабилизации которых составляет 300 кДж/моль (150 к Дж/моль х 2) Следовательно, во всех описанных случаях потери в энергии стабилизации составляли 50 к Дж/моль (351-ЗООкДж/моль), те в три раза меньше, чем в реакциях с бензолом и приблизительно в два раза меньше, чем в реакциях с нафталином [c.80]