Электронные оболочки структура

Десять -элементов, — начиная со скандия и кончая цинком,— принадлежат к переходным элементам. Особенность построения электронных оболочек этих элементов, по сравнению с предшествующими (5- и р-элементами) заключается в том, что при переходе к каждому последующему -элементу новый электрон появляется не во внешнем ( = 4), а во втором снаружи ( — 3) электронном слое. В связи с этим важно отметить, что химические свойства элементов в первую очередь определяются структурой внешнего электронного слоя их атомов и лишь в меньшей степени зависят от строения предшествующих (внутренних) [c.95]

В пятом периоде наблюдается такая же картина сначала заполнение 5х-орбиталей, затем заполнение уровня с и = 5 прерывается заселением погруженных в общее атомное электронное облако 4 -орбиталей, которое соответствует построению второго ряда переходных металлов, и, наконец, заполнение 5р-орбиталей, завершающееся построением валентной структуры благородного газа ксенона, Хе 4 5> 5р. Общим свойством всех благородных газов является наличие у них заполненной внешней электронной оболочки х р. В этом и заключается причина упоминавшейся выше особой устойчивости восьмиэлектронных валентных оболочек (см. гл. 7). Запоздалое заполнение /-орбиталей (и /-орбиталей) обусловливает появление неодинаково длинных периодов в периодической системе первый период содержит 2 элемента, второй включает 8 элементов, а третий тоже только 8, хотя мог бы содержать 18 элементов (на уровне с и = 3 размешается 18 электронов), затем следует четвертый период с 18 элементами, хотя он мог бы содержать 32 элемента (на уровне с и = 4 размещается 32 электрона). [c.398]

Свойства элементов, определяемые электронной оболочкой атома, закономерно изменяются по периодам и группам периодической системы. При этом, поскольку в ряду элементов-аналогов электронные структуры сходны, но не тождественны, при переходе от одного элемента к другому в группах и подгруппах наблюдается не простое повторение свойств, а их более или менее отчетливо выраженное закономерное изменение. [c.31]

На рис. III. 1 показана схема образования нейтрального атома из фундаментальных фермионов. Ядро атома состоит из связанных нуклонов, которые в свою очередь представляют собой бесцветные тройки кварков. За образование ядра отвечают главным образом сильные взаимодействия. Положительно заряженное ядро окружено облаком электронов или электронной оболочкой, структура которой определяет его электронные — в частности, химические — свойства. Эти свойства атома обусловлены главным образом электромагнитными взаимодействиями электронов и ядра. Поэтому весьма близки электронные и химические свойства изотопов — атомов, в ядре которых одинаковое число заряженных протонов и разное количество нейтронов. [c.699]

Как в случае ионной связи, так и при образовании ковалентной связи атомы стремятся приобрести устойчивые структуры электронных оболочек (структуры инертных газов из 2 8 или 18 электронов). [c.47]

В атомах натрия 10 электронов заполняют первый и второй уровни, оставляя одиннадцатый электрон на внешнем уровне. Восемь электронов на внешнем уровне образуют устойчивую структуру, но один электрон — нет. Атомы натрия легко его теряют и получается ион Na , который имеет устойчивую структуру внешней электронной оболочки. Ионы натрия присутствуют во многих соединениях. [c.186]

Такая связь иначе называется гетерополярной. Она осуществляется в результате перехода одного или нескольких электронов с внешней электронной орбиты одного атома на внешнюю электронную орбиту другого атома. Переход электронов является причиной возникновения зарядов у атомов и превращения их в соответствующие ионы. Атом, потерявший электрон, становится положительно заряженным ионом, так как в нем получает преобладание положительный заряд ядра. Атом, присоединивший электрон, становится отрицательно заряженным ионом. Оба противоположно заряженные иона, взаимодействуя между собой по закону электростатического притяжения, образуют молекулу. Таким образом, при образовании ионной связи один из атомов отдает электроны, а другой их принимает. В этом состоит и физический смысл понятия валентности, введенного в науку чисто эмпирически. В результате перехода электронов атомы приобретают наиболее устойчивую структуру электронных оболочек— структуру электронных оболочек инертных газов. В настоящее время известно, что химическая инертность этих элементов вызывается тем, что их атомы в свободном состоянии обладают самой устойчивой структурой электронных оболочек по сравнению с любыми другими структурами, которые могли бы образоваться при взаимодействии атомов. [c.26]

Можно было сделать вывод, что электронные оболочки инертных газов наиболее устойчивы, а другие атомы могут отдавать или принимать электроны, пока их электронная структура не станет такой же, как у ближайшего инертного газа. [c.159]

При других электронных конфигурациях наблюдается большее или меньшее искажение октаэдрической структуры. Так, при конфигурациях электронной оболочки комплекса [c.518]

Электростатическое взаимодействие не является единственной причиной гидратации — последняя может обусловливаться и химическими силами. Химическое взаимодействие является преобладающим в случае, если центральная частица — сильный комплексообразователь, т. е. ион с незаполненной электронной оболочкой. Для ионов, обладающих структурой инертного газа, преобладает кулоновая составляющая сил взаимодействия, зависящая от кристаллографического радиуса иона и его заряда [13]. [c.203]

Для СЫ невозможно записать льюисову структуру с замкнутой электронной оболочкой, потому что эта молекула имеет нечетное число валентных электронов. Молекула СМ содержит девять валентных электронов, четыре из которых первоначально были связаны с атомами углерода и пять-с атомами азота. Таким образом, атом С либо атом N в молекуле СМ окажется окруженным только семью электронами вместо требуемых восьми. Поскольку углерод менее электроотрицателен, чем азот, этого следует ожидать для атома углерода. Поэтому наилучшая льюисова [c.469]

Современное состояние науки о ядре и его структуре находится примерно в том же положении, в котором находилась теория строения атома в 1925 г. Имеется возможность проводить измерения свойств ядер, описывать и классифицировать их, но нет еще общей теории, позволяющей объяснить эти свойства. Ядра состоят из протонов и нейтронов, сосредоточенных в небольшом объеме и взаимодействующих сильнее всего лишь со своими непосредственными соседями по ядру. В некоторых отношениях (это касается энергии связи) они подобны спрессованным капелькам однородных частиц, но в других отношениях (предпочтительность четного числа нуклонов и существование магических чисел) они ведут себя так, будто образуют оболочечные структуры, подобные электронным оболочкам. Диаграммы энергетических уровней для ядер могут быть построены на основе спектров у-излучения, сопровождающего ядерные превращения. Ядра, подобно электронам в атоме, тоже имеют основные и возбужденные состояния. [c.435]

Поскольку составной частью прибора РФС является источник рентгеновского излучения, который ионизует образец, этим методом можно определять энергии связывания как валентных электронов, так и электронов оболочки. Обычно используют рентгеновское излучение Ка Mg и А1 с энергией соответственно 1253,6 и 1486,6 эВ. Методом РФС исследовали твердые вещества, газы, жидкости, растворы и замороженные растворы. В случае твердых веществ и замороженных растворов рассчитанные энергии связывания электронов относят к энергии уровня Ферми твердого вещества. Уровень Ферми соответствует высшему заполненному уровню электронного слоя структуры твердого вещества при О К. Уравнение сохранения энергии (16.23) преобразуется к виду [c.334]

В соответствии с этим атомы всех элементов основной подгруппы первой группы периодической системы, обладая одним электроном, избыточным по сравнению с атомами инертных газов, отдают на образование связи по одному электрону, атомы элементов основной подгруппы второй группы — по два электрона, третьей — по три, переходя при этом в состояние положительных ионов. Наоборот, атомам элементов основных подгрупп седьмой, шестой групп недостает соответственно одного или двух электронов до структуры электронных оболочек, свойственной атомам инертных газов. Поэтому они будут стрем.иться достроить свою наружную электронную оболочку, связывая новые электроны и переходя при этом в состояние отрицательно заряженных ионов. Однако здесь речь идет не обязательно о полной передаче электрона. Эффективная величина заряда образующихся положительных, так и тем более отрицательных ионов большей частью меньше, чем число электронов, передаваемых данным атомом на образование связей или приобретаемых им при их образовании. [c.59]

Более надежной основой для установления единого законного и неизменного места элемента в системе, наряду с числом протонов в ядре его атомов ( непрерывная законность ), является структура электронной оболочки, т. е. теоретическая высшая валентность, независимо от того достигнута она на практике или нет Опора на эту характеристику в систематизации явится основой для построения других способов изображения системы, не дискриминирующих права редкоземельных элементов на свое законное место в системе. Даже длиннопериодная таблица (табл. 7) не могла их вместить. [c.73]

Результат исследования регистрируется в виде кривой поглощения (рис. 94), которая выражает зависимость поглощения излучения от напряженности магнитного поля. Спиновые переходы ядра зависят от состояния электронной оболочки атома. Поэтому разные молекулы и разные атомные группировки в них поглощают при разной напряженности магнитного поля. Анализ формы и положения пиков на кривой поглощения позволяет делать заключение о структуре соединений. Так, анализ кривой поглощения этилового спирта показывает, что пики (рис. 94) отвечают спиновым переходам протонов соответственно атомных группировок СНз, СНг и ОН. Таким путем подтверждается строение молекулы С2Н5ОН. [c.147]

Более сложен механизм гетерогенного катализа. В этом случае существенную роль играет поглощение поверхностью катализатора реагирующих частиц. Процесс также протекает в несколько стадий. Начальными стадиями являются диффузия частиц исходных реагентов к катализатору и поглощение частиц его поверхностью (активированная адсорбция). Последний процесс вызывает сближение молекул и повышение их химической активности, прн этом под влиянием силового поля поверхностных атомов катализатора изменяется структура электронных оболочек молекул н, как следствие, понижается активационный барьер. В результате на катализаторе происходит реакция. Затем продукты взаимодействия покидают катализатор и, наконец, в результате диффузии переходят в объем. Таким образом, в гетерогенном катализе образуются промежуточные поверхностные соединения. [c.225]

Отвлекаясь от вопроса о степени ионности связи и считая принадлежащими данному отрицательному иону все электроны, участвующие в образовании связи его с положительными ионами, можно представить схематически структуры электронных оболочек атома аргона, положительных ионов калия и кальция и отрицательных ионов хлора и серы (рис. 11). Сопоставление этих структур наглядно показывает аналогию л ежду ними. Все они содержат одинаковое число (18) электронов, которые одинаковым образом распределены в первой, второй и третьей оболочках К, L п М (2, 8 и 8 электронов) эти атомы и ионы в основном различаются по заряду ядра. Различие это приводит к тому, что при переходе от [c.60]

Пользуясь указанными выше обозначениями, можно данные о структуре электронных оболочек атомов какого-нибудь элемента записать сокращенными формулами такого вида [c.40]

У цезия начинается постройка шестой оболочки, хотя не только не образовался еще 5 -подуровень на пятой оболочке, но и на четвертой еще не начиналась постройка 4/-подуровня. Заполнение этого подуровня, находящегося уже глубоко внутри атома, происходит только у элементов от Се (2 = 58) до Ьи (2 = 71), составляющих группу редкоземельных элементов, или лантаноидов. Атомы этих элементов обладают аналогичной структурой двух наружных оболочек, но различаются по степени достройки внутренней (четвертой) оболочки. Эти элементы весьма мало различаются между собой по химическим свойствам, так как химические свойства определяются главным образом структурой наружных электронных оболочек. Подобный же случай встречается еще раз в седьмом периоде периодической системы. У элементов, следующих за актинием и называемых актиноидами, происходит достройка f подуровня пятой оболочки. [c.41]

Какое же число электронов может при подобном взаимодействии отдать или принять атом какого-нибудь данного элемента Наиболее вероятный результат взаимодействия заключается в приобретении атомом стольких электронов, чтобы образовалась устойчивая структура электронной оболочки. Такой является структура оболочек атомов инертных газов. В самом деле химическая инертность этих элементов вызывается именно тем, что их атомы в свободном состоянии обладают структурой электронных оболочек, наиболее устойчивой по сравнению с любыми другими структурами, которые могли бы образоваться при взаимодействии их с другими атомами. [c.59]

Подобным же образом ионы р-, N3+, Mg2+ обладают электронными оболочками, аналогичными по структуре оболочкам атома неона . [c.61]

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что по мере роста заряда ядра периодически повторяются сходные электронные структуры элементов, а следовательно, и повторяются их свойства, зависящие от строения электронной оболочки атомов. [c.29]

Возможно даже, что более много обещающей и интригующей тонкой структурой в спектрах РФС является структура, связанная с процессом встряхивания . Было бы очень удивительно, если бы все, что происходило при столкновении у-кванта очень высокой энергии с молекулой, ограничивалось бы фотоионизацией одного валентного электрона или электрона оболочки. Одновременно с фотоионизапией электрона может происходить возбуждение одного из оставшихся электронов до первоначально свободной орбитали. Это явление называется встряхиванием . Таким образом, структура пиков РФС с более высокой энергией и низкой интенсивностью, обусловленных электронами оболочки, может быть использована для изучения различных электронных переходов, происходящих одновременно с фотоионизацией. Эти пики-сателлиты обнаружены в диапазоне энергий, превьинающих на величину до 50 эВ энергии связей, характеризующие основные пики. Очевидно, электронное поглощение при 50 эВ ( = 404 ООО см = 25 нм) представляет собой поглощение с очень высокой энергией в области вакуумного ультрафиолета. [c.353]

Содди в 1913 г. считал "... химические свойства внешними свойствами атома, обусловливающимися относительным числом электронов" [5, с. 133]. Он пришел к выводу, что "не массу элемента нужно класть в основу Периодической системы, а другую фундаментальную характеристику — его заряд". И это был большой качественный скачок в понимании основ системы химических элементов. Но в этом была еще не вся истина. Структура электронной оболочки в то время еще не была изучена. [c.94]

При одном и том же заряде и одинаковом радиусе ионов поляризуемость ионов с 18-электрониой оболочкой (например, Си+, Сс1 +) выше, чем ионов с благородногазовой электронной структурой (N3+, Сг + и т. п.). [c.68]

Заряд ядра (точнее, число протонов в ядре) отвечал только за интегративную составляющую развития. Причиной же повторяемости химических свойств (дифференцирующей основой) было нечто другое. Как сегодня известно, такой причиной является структура электронной оболочки атомов. А она для всех атомов вида одинакова, что и делает его химически элементарным, химическим индивидом. Такой химический элемент (сложный вид атомов) графически представляется не одним рядом, а несколькими рядами (рис. 7). Рисунок построен на примере водорода, имеющего три подвида (изотопа) атомов. При общепринятом обозначении атома р+Н будем иметь следующие подвиды атомов водорода [c.94]

Используемое ныне в научной литературе выражение "превращение химических элементов" некорректно. Оно подменяет конкретный объект превращения (атом), неопределенным понятием (химический эле.мент). Недостатком формулировки закона радиоактивных смещений (правильнее превращений ) является то, что она не выделяет подвиды атомов как объект превращения. Она, по-прежнему, "вяжет" их к смещениям в Периодической системе. Возникает принципиальное несоответствие между законом и наглядной его иллюстрацией. Периодическая система химических элементов имеет в основе своей структуры устройство электронной оболочки атомов. Строение ядра имеет здесь лишь опосредованное значение через равенство Ерц. = 1 . Закон же радиоактивных превращений касается исключительно ядерных преобразований и индифферентен (в рамках данных рассмотрений ) к структуре электронной оболочки. И в этом аспекте рассмотрения система атомов идентична системе ядер. Мы как бы на время, игнорируем присутствие электронной оболочки. [c.102]

Немецкий химик Рихард Абегг (1869—1910) в 1904 г. указал, что электронная структура инертных газов должна быть особенно устойчивой. Атомы инертных газов не проявляют тенденции к уменьшению или увеличению числа электронов на внешних электронных оболочках и поэтому не участвуют в химических реакциях. [c.158]

Ион Са + обладает благородногазовой электронной структурой, а его радиус составляет 0,104 им поэтому оп оказывает более слабое иоляризуюи1ее действие на анион, чем ион ll +. С другой стороны, поляризуемость иона F , обладающего сравнительно малыми размерами (г = 0,133 нм), значительно меньше, чем иона I . При взаимодействии слабоноляризуюшего катиона Са - со слабо поляризующимися анионом F- электронные оболочки ионов почти не деформируются соединение aFa очень устойчиво. [c.69]

Льюисовы структуры для молекул, подобных N0, с нечетным суммарным числом электронов не могут иметь для каждого атома за.мкнутые электронные оболочки. По крайней мере один из атомов (в примере с N0 это азот) остается с незамкнутой оболочкой. [c.468]

На какие вопросы должна ответить теория строения электронной оболочки атома Вот некоторые из них почему спектр одиоатом-ного газа имеет линейчатый характер и его структура зависит от атомного номера элемента Почему энергия последовательной ионизации атома имеет дискретные значения Чем определяется периодическая зависимость изменения энергии ионизации, сродства к электрону, радиуса атомов от атомного номера элементов Почему атомы способны образовывать химическую связь и химические свойства элементов подчиняются периодическому закону [c.17]

Льюисовы структуры для молекул, подобных СН или N0, в которых содержится нечетное число валентных электронов, не позволяют приписать каждому атому замкнутую электронную оболочку. По крайней мере один атом, например углерод в СН, остается с незамкнутой оболочкой. В результате наличия в молекуле СН незамкнутой электронной оболочки две молекулы СН способны объединяться с образованием димера (СН)2, называемого дицшно.м. Причиной протекания такой реакции является образование новой углерод-углеродной связи без сколько-нибудь значительного ослабления тройной связи между углеродом и азотом [c.470]

Просматривая указанные выше структуры электронных оболочек и подуровней, нетрудно заметить, что каждая нз них в достроенном состоянии обладает четным числом электронов. Конечно, случайности здесь быть не может, и в этом проявляется влияние стабилизирующего действия спаривания электронов. Впрочем, пользуясь более обширным материалом, можно было бы установить, что оно проявляется все же не в одинаковой степени для разных групп электронов. Так, х-электроны проявляют значительно более сильную тенденцию к образованию электронных пар (сравните, например, первые ионизационные потенциалы элементов первой, второй и третьей групп периодической системы, приведенные в табл. 1). В то же время р-электроны образуют р-подуро-вень обычно сначала в виде неспаренных электронов и лишь по исчерпании таких возможностей образуют электронные пары. Образование таких электронных пар играет значительную роль как в структурах атомов, так и в процессах образования связи между атомами —в образовании молекул. [c.43]

Большая устойчивость всех этих структур подтверждается, в частности, тем, что в природных соединениях атомы названных элементов находятся преимущественно в состоянии ионов, обладающих указанной структурой электронных оболочек (Na l. K l, a Os. Mg lj, силикаты соответствующих металлов и т. д.). [c.61]

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]

На рис. V, 4 показана зависимость теплоемкости (Ср) для частиц различного рода. Атомы инертных газов и ионы, отвечающие им по структуре, в пределах температур до 6000 К за немногими исключениями сохраняют постоянное значение Ср = = 4,97 кал/(К-моль). Частицы с другим строением электронных оболочек обладают обычно более низкими уровнями возбуждения. Их теплоемкость отклоняется от значения 4,97 кал/(К-моль) уже при более низких температурах. На рис. VI, 4 приведены некоторые характерные примеры таких частиц. Так, у атомов элементов подгруппы лития обнаруживаются в рассматриваемом пределе температур значительные отклонения Ср от указанного предельного значения, причем для Сз эти отклонения становятся заметными, начиная с 1500 К, для НЬ и К — с 1700 К, для N8 — с 2100 К и для Ь — с 1800 К. Это, естественно, приводит к усложнению зависимости от температуры и других термодинамических функций этих элементов. Поэтому процессы ионизации атомов Ы—Сз и процессы диссоциации на атомы двухатомных молекул этих элементов существенно отклоняются от однотипности уже при умеренно высоких температурах. Вещества неодиотипиые (например, Ыа, Мо, Ре, РЬ, 51) имеют различную по характеру зависимость теплоемкости от температуры. [c.174]

Координационными или комплексными называют соединения, содержащие центральный атом или ион и группу молекул или ионов, его окружающих и связанных с ним (лигандов). Число лигандов, связанных с центральным атомом (ионом), называют координационным числом иона. Оно зависит как от электронной структуры, так и от соотношения между радиусами центрального атома (иона) и лигандов. Координационное число центрального атома (иона) обычно превышает его валентность, понимаемую как формальный положительный заряд на атоме. Высокая устойчивость многих комплексных соединений указываает, что химическая связь в них не отличается по своей природе от химической связи в обычных ионных или ковалентных соединениях. В большинстве координационных соединений центром является ион переходного металла (Т , Со , Сг " и др.), а лигандами — ионы или полярные молекулы (обладающие к тому же неподеленной парой электронов.) Именно поэтому электростатические представления легли в основу теории комплексных соединений, так называемой теории кристаллического поля, учитывающей также квантовомеханические особенности строения электронной оболочки центрального иона (Бете, Ван Флек). [c.120]

Лучше это можно проследить на соединениях, содержащих ароматические радикалы, так как их спектры лежат в области доступной обычным спектральным приборам, и они лучше изучены. Пока атом серы отделен от ароматического хромофора несколькими насыщенными углеводородными звеньями, спектр почти количественно является суммой спектров поглощения алкилсульфида и алкиларила. При непосредственной связи атома серы с ароматическим радикалом тонкая структура спектра, характерная для последнего, исчезает, интегральная интенсивность поглощения резко возрастает. В большинстве случаев изменяется не только форма и интенсивность полос поглощения, но и их положение относительно соответствующих параметров монофункциональных соединений (насыщенных соединений серы и ароматических или непредельных углеводородов). Отсутствие аддитивности в ультрафиолетовых спектрах непредельных (в.том числе ароматических) органических соединений двухвалентной серы свидетельствует о наличии более или менее значительного взаимодействия 1г-связей с неподеленными Зр-электронами атома серы, осложненного, вероятно, влиянием Зй-орбиталей серы. Фрагмент структуры, состоящий из ненасыщенного элемента с присоединенной к нему серой становится новым хромофором, с характерным для него спектром, а присоединенные к нему углеводородные насыщенные радикалы действуют на спектр поглощения как ауксохромы. Вопрос же о характере взаимодействия электронной оболочки атома серы с тг-электронами ненасыщенных хромофоров в настоящее время еще не решен, теория явления стала предметом оживленной дискуссии, по-видимому, еще далекой от завершения. [c.162]

В люминесцентном анализе нефтей и нефтепродуктов приходится иметь дело главным образом с растворами в органических растворителях. Яркость люминесценции зависит от способности молекулы отдавать поглощенную энергию в виде световой энергии. Выход люминесценции в растворе, в свою очередь, зависит от концентрации люминесцирующего вещества в растворе. Однако при больших кон-ценхрацпях яркость свечения растворов возрастает медленнее, чем их концентрации, а ири дальнейшем увеличении концентрации яркость свечения даже начинает снижаться. Это явление, получившее название концентрационного тушения люминесценции, следует обязательно учитывать даже при проведении ориентировочного количественного анализа. Чтобы молекула оказалась способной флуоресцировать, необходимо чтобы электронная оболочка возбужденной молекулы была защищена своей структурой от внешних влияний и при соударениях с другими молекулами не растрачивала электронной энергии молекул. [c.483]