Электрон число в атоме

Число и природа носителей т(жа в полупроводниках в большей степени зависят от их чистоты и характера примесей. Примеси принято делить на донорные и акцепторные, т, е. на отдающие и присоединяющие электроны. Донорные примеси увеличивают число электронов, а акцепторные — число дырок. Этот эффект примесей можно пояснить на примере германия, у которого имеется четыре валентных электрона. Если атом германия в его решетке заменить пятивалентным атомом мышьяка, то один электрон окажется лишним. Для его участия в проводимости необходимо, чтобы энергетический уровень атома примеси был расположен в запрещенной зоне вблизи зоны проводимости (непосредственно у ее нижнего края). Тогда каждый атом примеси будет ионизирован и электроны перейдут в зону проводимости. Число отрицательных носителей тока в полупроводнике с донорной примесью больше, чем число положительных носителей тем ие менее уравнение (5.45) остается справедливым, подобно тому как ионное произведение воды не изменяется при добавлении щелочи. Предположим, что один атом донорной примеси приходится ьа 10 атомов полупроводника. Считая все атомы примеси (иaпp iмep, мышьяка) полностью ионизированными, найдем, что в 1 см германия находится 4,5-10 при- [c.138]

В третичном амине атом азота электронейтрален, поскольку он имеет обычное для него число валентных электронов — пять (по одному электрону из каждых трех пар, связывающих его с ради-т<алами, и свободная электронная пара, целиком принадлежащая азоту). В окиси амина прежде свободная электронная пара теперь поделена между азотом и кислородом. Таким образом, атом азота как бы потерял один электрон, а кислород приобрел лишний электрон сверх имевшихся у него шести валентных электронов. Это значит, что в окиси амина атом азота имеет положительный заряд, равный заряду электрона, а атом кислорода — такой же отрицательный заряд. Эти заряды притягиваются друг к другу, подобно разноименным зарядам обычных ионов. Следовательно, возникшая между атомами азота и кислорода ковалентная связь дополняется ионной (полярной) связью. Донорно-акцепторная связь такого типа получила название семиполярной (т. е. полуполярной). Для ее изображения в формулах пользуются несколькими способами [c.85]

Льюисовыми структурами (валентаыми структурами, валентными схемами) называются графические электронные формулы молекул и комплексных ионов, где для обозначения обобществленных между атомами связьшающих электронных пар (связей) используются прямые линии (валентные штрихи), а для обозначения неподеленных пар электронов используются две точки. Для молекул и комплексных ионов, содержащих только элементы первого и второго периодов, наилучшие льюисовы структуры характеризуются тем, что в них каждый атом окружен таким же числом электронов, как атом благородного газа, ближайшего к данному элементу по периодической системе. Это означает, что атом Н должен быть окружен двумя электронами (одна электронная пара, как у Не), а атомы неметаллических элементов второго периода (В, С, К, О, Г) должны быть окружены восемью электронами (четыре электронные пары, как у 1 е). Поскольку восемь электронов образуют замкнутую конфигуращ1Ю 2х 2р , правило записи льюисовых структур требует окружать каждый атом элемента второго периода октетом (восьмеркой) электронов, и поэтому называется правилом октета. [c.501]

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]

Рассмотрим электронную структуру оксида азота (I) с учетом того, что его ковалентность определяется не только числом неспаренных электронов, но и наличием у него неподеленной пары электронов. Атом кислорода, имеющий два неспаренных электрона, образует две ковалентных связи с центральным атомом азота. За счет неспаренного электрона, оставшегося у центрального атома азота, последний образует ковалентную связь со вторым атомом азота. Таким образом, внешние электронные слои атома кислорода и центрального атома азота оказываются заполненными здесь образуются устойчивые восьмиэлектронные конфигурации. Но во внешнем электронном слое крайнего атома азота размещено только шесть электронов этот атом люжет, следовательно, быть акцептором еще одной электронной пары. Соседний же с ним центральный атом азота обладает неподеленной электронной парой и может выступать в качестве донора. Это приводит к образованию по донорно-акцепторному способу еще одной ковалентной связи между атомами азота. Теперь каждый из трех атомов, составляющих молекулу N20, обладает устойчивой восьмиэлектронной структурой внешнего слоя. Если ковалентную связь, образованную донорно-акцепторным способом, обозначить, как это принято, стрелкой, направленной от атома-донора к атому-акцептору, то структурную формулу оксида азота (I) можно представить следующим образом О—N—N. [c.124]

В соответствии с электронной конфигурацией атома водорода Is возможны процессы, обусловленные сдвигом его электрона к более электроотрицательному атому, и, наоборот, характерны процессы со смещением электрона к атому водорода (стремление образовать замкнутую оболочку Is ). Таким образом, для Н характерны аи = —1,0, -fl, т. е. он может вести себя аналогично и элементам подгруппы IA, и элементам подгруппы VHA. С первым его объединяет сходство атомных спектров, тенденция к образованию в растворе Н+ (отсюда восстановительная,активность, в частности склонность вытеснять неактивные металлы из различных соединений, в том числе, обычно под давлением, из растворов Цх солей), а также способность взаимодействовать с неметаллами. [c.463]

В ряде работ предприняты попытки найти корреляции между электрокаталитической активностью и физико-химическими свойствами металлов и сплавов. Высказано предположение, что высокие электрокаталитические свойства платиново-рутениевых сплавов объясняются особенностями их электронной структуры. Количественной характеристикой электронной структуры служит.число неспаренных -электронов, приходящееся на атом катализатора. Число -электронов на атом для Р1 и Рс1 равно 0,6, для КЬ — 1,4, для 1г — 1,7, для Ни — 2,2. Для гомогенных сплавов предполагается линейная зависимость числа неспаренных -электронов от состава сплава. Повышенная активность связывается с оптимальным числом неспаренных -электронов. Активность электрокатализаторов сопоставлена с их парамагнитной восприимчивостью, с теплотами сублимации металлов и сплавов, работой выхода электронов, сжимаемостью и другими характеристиками. К сожа- [c.300]

В соответствии с электронной конфигурацией атом кислорода может образовать две о-связи (координационное число атома кислорода в этом случае равно двум), либо иметь координационное число три или четыре за счет образования одинарных ковалентных связей. [c.470]

Присоединение двух электронов к атому кислорода — процесс эндотермический. Объясните, почему, несмотря на это, известно большое число ион-ных> оксидов. Составьте диаграмму энтальпий образования оксидов элементов главных подгрупп. [c.485]

В многоэлектронных атомах электрон движется в поле не только ядра, но и других электронов. Влияние этого фактора приводит к тому, что энергии электронов, обладающих одинаковым главным квантовым числом п, но разными орбитальными квантовыми числами I становятся различными (причины этого явления обсуждены в разд. 1.6). Следовательно, энергия электронов, в многоэлектронных атомах определяется значениями двух квантовых чисел л и Л При этом энергия возрастает как с увеличением л, так и с увеличением I. Зависимость энергии электрона от I тем более значительна (по сравнению с зависимостью от л), чем больше электронов содержит атом. [c.30]

Итак, в органических соединениях связь между атомами, как правило, осуществляется парами электронов. Число химических связей (электронных пар), которыми данный атом соединен с другими атомами, называется его валентностью. [c.29]

В многоэлектронных атомах электрон движется не только в поле ядра, но и в поле других электронов влияние этого фактора приводит к тому, что энергии электронов, обладающих одинаковым п, но разными I, становятся различными (причины этого явления обсуждены ниже, стр. 75). Поэтому энергия электронов в многоэлектронных атомах определяется значениями двух квантовых чисел nal. При этол[ энергия возрастает как с увеличением п, так и с увеличением I. Зависимость энергии от / становится тем более заметной по сравнению с зависимостью от п, чем больше электронов содержит атом. Так,. для наиболее удаленного от ядра электрона в атоме натрия разность энергий для уровней с квантовыми числами п = 3, I = О (3s) и л = 3, [c.46]

Согласно предложенной модели Резерфорда в центре атома находится очень малое по размерам положительно заряженное ядро, в котором практически сосредоточена вся масса, а вокруг него на значительном расстоянии вращаются электроны. Число электронов таково, что атом в целом электронейтрален. Электроны движутся вокруг ядра подобно планетам в поле притяжения Солнца. Атомное ядро мало по сравнению с размерами атома, как мало Солнце по сравнению с орбитами планет (отсюда название — планетарная модель). [c.34]

Квантовые числа. Атом — квантовая система, т. е. система микрочастиц, поведение которых описывается законами квантовой механики. Согласно этим законам, энергетическое состояние электрона описывается при помощи четырех квантовых чисел. [c.30]

Общее число электронов в ато.ме [c.405]

Периодическая система элементов и электронная структура ат( мов. Для каждого атома в принципе возможно неограниченное число отдельных состояний, различающихся по своей энергии. Среди них одно единственное состояние с наименьшей энергией называется нормальным или невозбужденным. Все остальные энергетические состояния с большим запасом энергии называются возбужденными. Для перевода атома из нормального в возбужденное состояние необходимо сообщить ему некоторую энергию — энергию возбуждения. Когда речь идет об электронной структуре атомов, имеют в виду прежде всего их нормальное состояние. [c.54]

Окислительное число указывает, сколько электронов отдалено от атома или притянуто к нему от другого атома. Мера удаления или приближения электронов к атому в окислительном числе не отражена. [c.68]

Атомы элементов УПВ группы имеют в -подуровне по 5 электронов, которые могут прини.мать участие в химических реакциях наряду с -электронами наружного уровня. Таким образом, число валентных электронов у ато лов элементов этой группы равно 7, и им свойственно соответствую цее максимальное положительное окислительное число 7. [c.115]

По Резерфорду атом состоит из ядра, заряженного положительно, вокруг которого вращаются электроны число их равно заряду ядра . [c.9]

К элементарным ионам относятся отрицательные ионы неметаллов. Они образуются из нейтральных атомов неметаллов, присоединяя недостающее до 8 число электронов. Например, атом серы с числом электронов на уровнях 2) 8) 6 может присоединять два электрона, образуя двухзарядный отрицательный ион 5 с конфигурацией 2) 8) 8. У всех отрицательных ионов неметаллов на внешнем слое находится по 8 электронов, поэтому они могут только терять электроны, проявляя восстановительные свойства. [c.197]

Основываясь на своих исследованиях, Резерфорд в 1911 г. предложил новую, планетарную модель, уподоблявшую атом солнечной системе. В центре должно было находиться очень маленькое положительно заряженное ядро, заключающее в себе почти всю массу атома, а вокруг ядра — располагаться электроны, число которых определяется значением положительного заряда ядра. Однако подобная система может быть устойчивой только в том случае, если электроны движутся, так как иначе они упали бы на ядро. Следовательно, электроны атома должны находиться приблизительно в таком же движении вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца. [c.69]

Таким образом, длина волны электрона, занимающего первый энергетический уровень атома Н, составляет 0,333 нм. Если вспомнить радиус первой стационарной орбиты атома (0,053 нм), то нетрудно убедиться, что длина описываемой им окружности (2кг) равна длине волны электрона. Отсюда следует вывод на стационарных (устойчивых) орбитах, допускаемых квантовой механикой, длина волны электрона укладывается целое число раз. Иначе говоря, размер квантовомеханической орбиты электрона кратен длине его волны. Замкнутая стоячая волна электрона охватывает атом, образуя электронное облако, в котором невозможно представить движение электрона по определенной траектории, как, например, движение планеты вокруг звезды. Поэтому в положении электрона, в определении его местонахождения всегда имеется неопределенность. [c.29]

Эта схема уравнена по числу ато.мов. Для уравнивания по числу зарядов надо от Н З отнять два электрона, после чего можно стрелку заменить на знак равен- [c.92]

В этой связи Полинг считает, что от К до V число электронов на 5р-орбиталях, участвующих в металлической связи, увеличивается от 1 до 5, и ни один электрон не попадает на атомные -орби-тали. Этим объясняется постепенное возрастание прочности связи в ряду К—>-Са—>-5с—Т1—V. При переходе к Сг только 5,78 электрона на атом находятся на связывающих орбиталях, а остальные 0,22 электрона начинают заполнение атомных -орбиталей, не участвующих в сцеплении. Весьма приближенно, учитывая постоянство атомных радиусов, число связывающих электронов остается неизменно равным 5,78 на атом от Сг к N1. Распределение электронов приведено в табл. 6. [c.148]

Число электронов, которые атом данного элемента может дять для образования связей с другими атомами, а следовятельио, и валентность элемента определяются тем, что наружная электронная оболочка является наиболее устойчивой, когда обладает структурой из восьми электронов (электронный октет), кроме первой оболочки (у водорода), для которой устойчивой является структура из двух электронов. Прн этом электронные, пары, связывающие данные два атома, следует считать принадлежащими обоим (как одному, так и другому) атомам, что схематически показано для молекулы фтора [c.63]

В этой реакции один ятом кис. юрода в молекуле пероксида водорода является лектронодонором и отдает электрон другому атому кислорода, который выполняет роль электроноакцептора, прини.мяя электрон. Ири этом соответственг/о изменяются окислительные числа атомов кислорода [c.58]

Число ковалентных связей, которые может образовать данный атом (ковалентность атома), определяется числом неспарепных электронов. Например, атом углерода в состоянии 2з2р имеет четыре неспаренных электрона и может образовать четыре ковалентные связи. Атом азота имеет электронную конфигурацию внешнего слоя 25 2р и имеет три неспарениых 2р-электрона и, следовательно, является трехковалентным элементом. Положительный ион азота в состоянии 2з2р имеет четыре неспаренных электрона и может образовать четыре ковалентные связи (например, в ионе КН ). [c.11]

Представление о валентности как числе двухцентровых и двухэлектронных связей применимо в тех случаях, когда можно представить, что химическая связь локализована между двумя атомами молекулы. Так, в молекуле СН электронная плотность равномерно распределена относительно всех четырех атомов водорода, и каждый из них находится в равноценных условиях. Поэтому можно считать, что из восьми электронов молекулы н каждый из атомов водорода приходится по одной электронной паре, т. е. каждый из атомов водорода одновалентеа и связан с атомами углерода отдельной независимой парой электронов, а атом углерода четырехвалентен. В молекуле четыре равноценные связи С—Н, что схематически изображают структурной формулой [c.178]

Однако реальные полупроводники всегда имеют примеси, которые существенно влияют на характер электрической проводимости, в этом случае называемой примесной. Примеси бывают донорные и акцепторные. Донорные примеси имеют на валентной электронной оболочке большее число электронов, чем их число на валентной электронной оболочке атома основного элемента полупроводника. Например, примеси атомов элементов V или VI главных подгрупп периодической системы в кристаллической решетке кремния (IV главная подгруппа) будут донорными. В зонной структуре полупроводника появляются дополнительные электроны проводимости. Если атом примеси содержит меньше валентных электронов, чем атом основного элемента, то полупроводник содержит в валентной зоне дополнительные свободные МО, на которые могут переходить валентные электроны. Такие примеси называются акцепторными, они приводят к появлению дополнительных дырок проводимости. По отношению к кремнию такими примесями будут элементы III главной подгруппы. Полупроводники с преобладающим содержанием донорных примесей называются полупроводниками с электронной проводимостью или п-типа. Если же преобладают примеси акцепторные, то полупроводники называются полупроводниками с дырочной проводимостью или р-типа. Для получения примесных полупроводников полупроводники, полученные специальными кристаллофизическими методами в сверхчистом состоянии, легируются элементами акцепторами или донорами электронов в микродозах, не превышающих 10 %. Примеси резко изменяют собственную электрическую проводимость полупроводников, поскольку количество носителей заряда, поставляемых ими обычно больше, чем их число в чистом полу-прово,цнике. Так, чистый кремний имеет удельное электрическое сопротивление электронной проводимости около 150-10 Ом-м, дырочной проводимости в.4 раза, электронной проводимости после легирования фосфором и дырочной проводимости после легирования бором — в 20 раз меньше. [c.636]

Поскольку в образовании химических связей принимают участие неспаренные электроны, то количество связей, которое образует атом данного элемента, или его валентность, равны числу неспаренных электронов. Таким образом, получает свое объяснение целочислениость и насыщаемость валентности количество неспаренных электронов измеряется целыми числами, атом не может образовать химических связей больше, чем у него имеется неспаренных электронов. Неспаренные электроны, принимающие участие в образовании химических связей, называются валентными электронами, а электронные оболочки, на которых располагаются валентные электроны — [c.70]

Теперь можно рассмотреть определенный атом и построить обозначение терма, изображающего те различные энергетические состояния, в которых атом может находиться. Если взять атом углерода в его основном состоянии 15 25 2р , то будет видно, что незаполненным окажется только 2р-подуровень, т. е. L и 5 определяются только двумя р-электронами. Число 1 может быть равно 2, 1 и О, что соответствует состояниям О, Р и 8. Число 5 может быть равно О или 1, что дает мультиплетность 1 или 3. Поэтому для атома углерода могут быть следующие состояния Р, 5, Ф, 5. Однако на основании принципа Паули не все эти состояния возможны, некоторые оказываются запрещенными, и для конфигурации дозволены только состояния Р, и 5. В табл. 5-3 приведены дозволенные по Расселу — Саундерсу состояния для экви- [c.181]

Далее, Сиджвик предположил, что ион металла стремится прини мать электронные пары до тех пор, пока не получит такое число электронов, что атом металла в образованном комплексном ионе будет иметь эффективный атомный номер (ЭАН), равный поряд ковому номеру следующего ближайшего инертного газа . Это можно проиллюстрировать на примере хлорида гексамминопла-тины (IV) [Р1(ННз)в С1, [c.246]

Со временем понятие валентности расширилось — валентность стала ука. ывать и природу химических связей между атомами и их соедииенни. В соединениях с ионной (или электровалентной) связ1>ю валентность равна числу электронов, отданных или присоединенных атомом при превращении его в иои. В соединениях с ковалентной связв.ю валентность определяется числом электронов, которые атом отдает для образования общих электронных пар. [c.52]

Позднее валентность стали подразделять на положительную и отрицательную. Числовое значение положительной валентности элемента равно числу отданных атомом электронов, а отрицательной валентности — числу электронов, которые атом должен присоединить для завершения внешнего энергетического уровня. Так, в соединении РеС1з валентность железа - -3, а хлора [c.76]

Валентность. Окислительное число. Валентность — это мера способности атома элемента к образованию химических связей с атомами других или того же самого элемента. Так, хлор в НС1 одновалентен, кислород в HjO двухвалентен и т. д. В пособиях по химии не всегда однозначно указываются валентные числа атомов элементов из-за трудности всей проблемы химической связи в целом. В настоящем посрбии авторы пользуются как понятием валентность , так и окислительное число . Под валентностью элемента подразумевается число одиночных электронов, которые атом выделил для образования химических связей. Азот в NH, трехвалентен, но в HNO3 не пятивалентен, так как атом азота не имеет пяти одиночных электронов (см. стр. 213). В молекуле Nj азот трехвалентен (а не нульвалентен), так как каждый из атомов азота выделил по три электрона для создания трех связующих электронных пар. Углерод во всех < лучаях четырехвалентен, кислород двухвалентен. Для интерметаллических соединений обычное понятие валентности неприменимо и этот вопрос в практикуме не рассматривается. Валентность указывается без знака плюс или минус. [c.68]

Атом хлора обладает большим числом электронов, чем атом фтора, большим радиусом и вакантными d-орбиталями. Все эти особенности накладывают определенный отпечаток на химию хлора, хотя в общем сходство между хлором н фтором выражено более отчетливо, чем между хлором и бромом. Как и у других галогенов, молекула хлора состоит из двух атомов. Для возбуждения атома хлора и перевода одного из р-электронов в d-состояние с тем же главным квантовым числом 3 Зр —>-Зр М нужна энергия в 860,9 кДж/моль. Таким образом, в отличие от фтора атом хлора может действовать как атом с тремя неспаренными электронами. В таком состоянии атом хлора находится, например, в ковалентном соединении с фтором IF3. [c.195]

Рассмотрим изоэлектронные ряды углерода и кремния. Первый из них включает в себя С—BN—ВеО—LiF, а второй Si—AIP—MgS— Na l. Принцип формирования изоэлектронных рядов состоит в следующем. Возглавляет ряд простое вещество IVA-группы (4 электрона на атом). Остальные члены ряда — это соединения, компоненты которых равно отстоят от IVA-группы. Число валентных электронов у катионообразователя (П1А->1А) уменьшается, а у анионообразователя (VA- VHA) увеличивается. При этом среднее число валентных электронов на атом в формульной единице остается постоянным. Разность ОЭО компонентов соединений в изоэлектрон-ных рядах растет, следовательно, нарастает ионный вклад в химическую связь и закономерно изменяется характер кристаллохимического строения фаз. [c.51]

В целом оксид углерода представляет собой пример химического соединения, когда валентности элементов больше числа неспаренных электронов. Углерод и кислород трехвалентны, хотя атомы этих элементов имеют по два неспаренных электрона. Не следует думать, что оксид углерода — исключение. Наоборот, подавляющее большинство неорганических соединений образуется или на основе донорно-акцепторной связи , или одновременно сочетает в себе обменный и донорно-акцепторный механизмы. Обратимся к примеру сульфида цинка, кристаллохимическое строение которого показано на рис. 4. Каждый атом цинка связан с четырьмя атомами серы и, наоборот, каждый атом серы — с 4 атомами цинкг. Поэтому атомы цинка и серы проявляют одинаковую валентность, равную четырем. Между тем атом цинка в нормальном состоянии не имеет ни одного неспаренного электрона, а атом серы характеризуется двумя одиночными электронами. При возбуждении атома цинка происходит промотирование электрона 4з нй 4р и появляются два неспаренных электрона [c.97]

Различия между простыми и переходными металлами проявляются и в отношении электронной концентрации. Электронная концентрация представляет собой общее количество валентных электронов на один атом. Причем часть этих электронов обобществляется с образованием металлической связи, а некоторая их доля может участвовать в образовании ковалентной. Поэтому понятия электронной концентрации и концентрации электронов проводимости не всегда совпадают. У щелочных и щелочноземельных металлов валентные электроны полностью отданы в коллективное пользование. Поэтому ковалентная составляющая связи как в твердых, так и в л<идких металлах практически отс утствует. У переходных элементов общее число валентных электронов возрастает, но количество электронов, участвующих в образовании металлической связи, колеблется в тех же пределах (в среднем 1—2 электрона на атом). Это и определяет подобие кристаллических структур зр-металлов и -элементов (характерные для металлов плотные упаковки). Однако прочность связи в кристаллах -элементов значительно выше за счет усиления ковалентного взаимодействия, обусловленного возникновением — -связей. Возможность образования этих локализованных связей определяется дефектностью электронной оболочки, наличием вакантных -состояний у переходных [c.371]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология