Водород модель возможных электронных

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]

Предполагается, что в модели (I) атомы водорода являются совершенно свободными, а в модели (II) они образуют нормальную водород-водородную связь. Поскольку в описываемых ниже опытах ни кремний, ни гидроксильный кислород не являются изотопными, нет необходимости конкретизировать состояние кремний-кислородной связи. Далее принимают, что соответствующие ей частоты в расчетах сокращаются. Возможно, что здесь образуется обыкновенная связь в результате быстро устанавливающегося предварительного равновесия, так как атом кремния способен разместить в своей валентной оболочке более четырех пар электронов. Исходным связям были приписаны следующие частоты —2135, —1547, —1282, ОН— 3259 и ОТ—1988 см Для изотопных молекул водорода Н,, НВ, НТ и ОТ частоты колебаний соответственно равны 4405, 3817, 3598 и 2846 см . (Большинство из этих [c.92]

Могут ли радиусы орбиты электрона н модели атома водорода, предложенной Бором, быть равными 0,106 0,212 0,424 и 0,477 нм На какой из названных возможных орбит запас энергии электрона будет наибольшим [c.28]

Безусловно, что теория Бора обладала большими достоинствами, например таким, как количественное предсказание линейчатых спектров водородоподобных атомов. Однако были такн е и некоторые трудности. Одним из первых затруднений была проблема тонкой структуры линейчатого спектра водородоподобного атома. Теория Бора объясняла существование различных линий в спектре водорода и предсказывала существование серий только единичных линий. В то время это было как раз тем, что и наблюдалось на опыте. Однако с усовершенствованием приборов и техники эксперимента оказалось, что линии, принимавшиеся раньше за единичные, в действительности состоят из совокупности линий,. расположенных очень близко друг к другу. Следовательно, для каждого квантового числа существует скорее несколько энергетических уровней, близких друг к другу, чем единственный уровень. Потребовалось введение новых квантовых чисел, а получить их непосредственно нз модели Бора было невозможно. Это затруднение было до некоторой степени разрешено Зоммер-фельдом, когда он детально рассмотрел существование для электрона эллиптических орбит. Бор допускал возможность существования эллиптических орбит в своей первоначальной работе, но дальше не развил эту идею. Для круговых электронных орбит единственной изменяющейся координатой является угол вращения ф. Однако для эллиптической орбиты (рис. 1-11) изменяться могут как угол ф, так и радиус-вектор г. Две степени свободы обусловливают возможность существования двух квантовых состояний. Для того чтобы обе степени свободы сделать квантованными, [c.34]

В отличие от атома водорода многоэлектронные атомы в качестве составляющей потенциальной энергии наряду с взаимодействием электрона с ядром имеют и межэлектронное отталкивание Тем не менее для описания строения многоэлектронных атомов оказывается возможным использовать водородоподобные уровни энергий и орбитали, которые под влиянием межэлектронного отталкивания трансформируются Для описания их строения понадобилось ввести только дополнительный постулат — правило Паули Принимая во внимание также принцип мультиплетности (правило Гунда), современное квантово-механическое понимание строения многоэлектронных атомов оказывается подобным модели Бора [c.41]

Для многих молекул однозначно определить структуру по кривой J r) не представляется возможным. Например, если в молекуле имеется несколько близких по величине межъядерных расстояний, которые на кривой /(г) проявляются в виде одного широкого пика сложной формы, или когда в молекуле наряду с тяжелыми атомами присутствуют легкие (водород), которые вследствие малого заряда ядра и, соответственно, малого числа электронов обладают небольшой рассеивающей способностью. Тогда обычно рассматривается несколько моделей структур, при этом в качестве структуры исследуемой молекулы принимается та модель, для которой наблюдается лучшее согласование экспериментальной и теоретической кривых лМ(х). Часто структурную задачу удается решить лишь при анализе электронографических данных совместно с данными других методов (ИК-и КР-спектроскопии, микроволновой спектроскопии). [c.282]

Построение простейшей модели атома водорода не представляет трудностей электрон вращается в этом атоме вокруг протона. Для следующего элемента — гелия — возможны уже две различные модели (рис. П1-17) два его электрона могут вращаться по орбитам, расположенным либо на различных расстояниях от ядра А), либо на одинаковом (Б), что схематически обозначено помещением их на одну окружность. Выбор между ними может быть произведен на основании химических свойств гелия. Если бы верна была модель А, то внешний электрон был бы связан в-гелии не прочнее, чем в водороде. В соответствии с этим гелий должен был бы походить по свойствам на водород. Между тем он химически инертен. Это говорит за то, что оба его электрона находятся в одинаковых условиях и оба весьма прочно связаны с ядром, что и заставляет остановиться на модели Б. [c.75]

САВ представляют собой сложную многокомпонентную исключительно полидисперсную по молекулярной массе смесь высокомолекулярных углеводородов и гетеросоединений, включающих, кроме углерода и водорода, серу, азот, кислород и металлы, такие как ванадий, никель, железо, молибден и т. д. Выделение индивидуальных САВ из нефтей и ТНО исключительно сложно. Молекулярная структура их до сих пор точно не установлена. Современный уровень знаний и возможности инструментальных физико-химических методов исследований (например, n-d-М-метод, рентгеноструктурная, ЭПР- и ЯМР-спектро-скопия, электронная микроскопия, растворимость и т. д.) позволяют лишь дать вероятностное представление о структурной организации, установить количество конденсированных нафтено-ароматических и других характеристик и построить среднестатистические модели гипотетических молекул смол и асфальтенов. [c.45]

Построение простейшей модели атома водорода не.представляет трудностей один электрон вращается в нем вокруг ядра, имеющего один положительный заряд. Для атома следующего элемента периодической системы — гелия — возможны уже две различные модели можно предположить, что два его электрона вращаются по двум орбитам, расположенным либо на разных расстояниях от ядра, либо на одинаковых. Выбор между этими [c.75]

Следует, однако, отметить, что электрон за время переноса не успевает сольватироваться. Поэтому энергия ионизации не слишком сильно отличается от потенциала ионизации в случае газовой фазы, которая была рассмотрена в предыдущем разделе, но можно ожидать, что электронная поляризуемость водной среды будет оказывать некоторое влияние. (Электронная поляризуемость измеряется квадратом показателя преломления.) Последнее означает, что возможно понижение энергии ионизации примерно в два раза. Это понижение энергии, необходимой для отрыва электрона от донорного иона, частично компенсирует замедляющее действие молекул и ионов, находящихся между двумя обменивающимися электроном частицами. В результате этого модель иона молекулы водорода в газе можно с большим основанием применить при рассмотрении реакции обмена электрона в растворе. [c.116]

Далее, предлагаемая модель позволяет объяснить зависимость скорости от замены водорода в молекулах воды на дейтерий, которая наблюдалась в работе [69]. Если водород заменить на дейтерий в ионе гидроксония в рассматриваемой модели, то вполне возможно, что такое изменение природы мостика для переноса электрона между ионами нептуния может вызвать изменение скорости электронного обмена. Поскольку при такой замене сольватные оболочки дейтерируются, будут проявляться некоторые изотопные эффекты, хотя диэлектрические проницаемости НгО и D2O почти одинаковы [74]. [c.128]

Формулы (177) и (178) подтвердились на опыте. Однако моделью Бора является противоречивой, так как нельзя говорить о траектории движения электрона в атоме ввиду волнового характера его движения. Квантовомеханическая теория, учитывающая волновые свойства электрона, дает возможность точно определять свойства простейшего атома водорода и приближенно рассмотреть свойства более сложных атомов. Квантовые условия дискретности должны непосредственно вытекать из общей теории. Такой теорией является квантовая механика. [c.69]

Согласно координационной модели, при взаимодействии молекулы ненасыщенного соединения с активным центром катализатора происходит смещение электронной плотности в системе углерод-металл, при этом возникает возможность перехода водорода от углерода к металлу [c.493]

В отношении механизма электронного перехода, связанного с экситонным поглощением, и модели самого экситона могут быть две альтернативы переход электрона в какое-то возбужденное состояние иона хлора или переход электрона с иона хлора на соседний ион щелочного металла. Совершенно бесспорно, что собственное поглощение щелочно-галоидных кристаллов обусловлено поглощением света ионами галоида. В связи с этим можно полагать, как и поступает Декстер [15] в своих вычислениях, что возбужденный электрон преимущественно связан с ионом галоида, возбужденное состояние которого подобно 3p 4sP состоянию. Следует отметить, что для свободных отрицательных ионов водорода теоретически доказана возможность существования дискретных уровней энергии, расположенных ниже потенциала ионизации [23]. Напряженность поля, в котором находится избыточный электрон в отрицательном ионе водорода, падает более быстро с расстоянием по сравнению с кулоновским полем. Поэтому в таком поле может быть только ограниченное число дискретных состояний. [c.13]

При обсуждении возможности протекания этих сдвигов как согласованных процессов, т. е. через циклические переходные состояния, необходимо рассмотреть симметрию участвующих орбиталей. Модель переходного состояния может быть построена на допущении, что мигрирующая о-связь С—И может быть расщеплена с образованием водорода с -орбиталью и углерода с 2р-орбиталью. Для соединения (36 х = ) переходное состояние можно рассматривать как пентадиенильный радикал (38) с атомом водорода (один электрон на х-орбитали), мигрирующим между концевыми атомами углерода 5л-электронной системы (всего в системе участвует шесть электронов) [c.395]

В некоторых водородсодержащих системах, например NeH+, FH+, электронное облако в основном сгруппировано вокруг ядер А и межъядерная стационарная точка отсутствует. Эти системы лучше описываются как один фрагмент, т. е. приближаются к модели объединенного атома. Подобное поведение найдено только в тех случаях, когда один из возможных фрагментов не имеет остовных электронов, например атом водорода. [c.51]

О СОСТОЯНИИ движения электронов. Действительно, для грубо качественных целей учитывать его не обязательно. Однако, чтобы иметь возможность подойти к объяснению явлений, связанных с электронными структурами, крайне важно знать энергию движения электронов. Примером этого является теория спектров. Первый успешный шаг к разрешению этой проблемы был в 1913 г. сделан Бором, приложившим квантовую теорию Планка к динамической модели атома водорода Резерфорда. [c.478]

Модель не учитывает возможности того, что I и к являются нарой электронов связей А — 1 и В — к. Когда это сделано, то необходимо учитывать все связи (как это делается при рассмотрении конформационной диссимметрии). Б обычном применении модели Кирквуда атомы водорода и связи с ними не учитываются. [c.272]

Модель возможных электронных орбит атома водорода по Зом-мерфельду показана на рис. И1-25. Отвечающие каждой из них энергетические уровни (подуровни) схематически сопоставлены на рис. [c.80]

Модель возможных электронных орбит атома водорода по Зоммерфельду показана на рис. И1-23. Отвечающие каждой из них энергетические уровни (подуровни) схематически сопоставле-пы на рис. 111-24, б с уровнями, соответствующими только круговым орбитам (а). Произведенное Зоммерфельдом уточнение модели водородного атома позволило объяснить тонкую структуру спект-ральных линий. [c.70]

Модель возможных электронных орбит атома водорода по Зом-мерфельду показана на рис. 111-25. Отвечающие каждой из них энергетические уровни (подуровни) схематически сопоставлены на рис. 111-26 (Б) с уровнями, соответствующими только круговым орбитам (А). Произведенное Зоммерфель- [c.82]

Из возможных групп атомов простейшей является так называемая водородная молекула-ионНо , состоящая из двух водородных ядер и одного орбитального электрона, который осупхествляет связь между ними. По Бору, атом водорода состоит из ядра, вокруг которого с постоянной скоростью вращается электрон по круговой орбите радиуса 0,529 А. В волновомеханической модели поведение электрона характеризуется функцией ф, а круговая орбита заменена функцией вероятности ф- (4иг-с1г), дающей вероятность нахождения электрона на расстоянии между г н г-г-йг от ядра. Изменение ф и ф2 (4тиг2 г) с расстоянием г показано на рис. 5(а). Функция вероятности возрастает до максимальной величины на расстоянии около 0,5 А от ядра, которое являлось радиусом круговой орбиты в первоначальной атомной [c.71]

Квантово-механическая модель молекулы водорода. Точное значение энергии молекулы, состоящей из N атомов и п электронов в них, может быть определено лишь путем решения уравнения Шредингера (18.17). Однако, как уже отмечалось, возможность такого решения резко убывает с увеличением числа частиц (электронов и ядер), образующих соединение. Применив метод квантовой механики, Гейтлер и Лондон нашли приближенное решение уравнения Шредингера для молекулы причем приближенную волновую функцию электронов в молекуле г1)во получили из 15-функций изолированных и г1)(,-атомон водорода [c.236]

Высота пика Паттерсона пропорциональна произведению атомных чисел атомов, расположенных на концах межатомных векторов. Для молекул, содержащих один или два тяжелых атома (например, бромсодержащих производных органических соединений), векторы между этими атомами будут занимать доминирующую позицию на карте Па.ттерсона, что позволяет определить их положения. Затем возможно определить функцию электронной плотности (ур. 11.2-10) с использованием наблюдаемых структурных амплитуд Fhf i o и фаз фкы)с, рассчитанных для положений тяжелых атомов. Поскольку это требует суммирования тригонометрических рядов Фурье (синусоидальные и косинусоидальные функции из уравнений 11.2-5 и 11.2-6), данную процедуру часто назьшают синтезом Фурье. Хотя такая карта распределения электронной плотности будет сильно смещена к тяжелым атомом, на ней будут также видны маленькие пики для некоторых (если не для всех) более легких атомов (за исключением водорода), которые, безусловно, вносят свой вклад в величину структурной амплитуды. Включение позиций этих легких атомов в структурную модель улучшает рассчитываемые фазовые углы, и последующий синтез Фурье часто позволяет локализовать все оставшиеся атомы, за исключением [c.408]

Многочисленные попытки построить на классической основе приемлемую модель молекулы воды оказались несостоятельными. В частности, необходимо было согласовать между собой следующие данные валентный угол (105°), расстояние между ядрами кислорода и водорода (0,958 А), дипольный момент (1,834-10 эл. ст. ед.), поляризуемость (1,444-10 сж ) и энергию полно11 диссоциации на атомы (218,8 ккал/молъ). Классическая теория считала молекулу плоской, исключая возможность расиоложения электронов вне плоскостп нахождения ядер. [c.425]

Четырехчленный карбоцикл — циклобутан — пмеет меньшее байеровское напряжение между соседними атомами углерода, поскольку они образуют между собой углы 90°. Все вицинальные атомы водорода в плоском циклобутане являются заслоненными, однако дополнительное напряжение за счет этих взаимодействий может быть несколько снижено путем деформации кольца. В действительности, как показано методом электронной дифракции, циклобутан имеет слегка вспученную форму в наиболее устойчивом положении пара углеродных атомов располагается выше или ниже плоскости, в которой находится вторая пара. Между этими устойчивыми положениями располагается бесконечное множество неустойчивых конформаций. Дополнительное искажение угла между связями в системе становится возможным за счет ослабления торсионного напряжения, обусловленного небольшим вспучиванием. Угол вспучивания в производных циклобутана (а такм е для самого циклобутана) по экспериментальным данным находится в пределах 20—35°. Разница в энергиях между вспученной и плоской конформациями в циклобутанах, по-видимому, невелика. Для многих замещенных циклобутанов имеет место энантиомерия и диастереомерия. На моделях видно, что в то время как в плоском циклобутане имеются водородные атомы только одного типа, в вспученной конформации существуют два типа водородных атомов, соответствующих примерно аксиальному и экваториальному ато- [c.80]

Рассматривая третий путь — обратный поток энергии вдоль оси пламени в направлении стабилизатора, начинающийся в светящейся зоне и проходящий через вершину пламеии элементарного объема зажигания, — следует предполагать целый ряд возможных путей переноса энергии, например излучением, с помощью электронов, протонов, свободных радикалов, атомов и заряженных радикалов. Электроны и протоны присутствуют в чрезвычайно малых концентрациях, радикалы обладают сравнительно малой подвижностью, а столкновения радикалов, приводящие к обрыву цепи, ограничивают длину цепи, поэтому они не играют существенной роли в изучаемом процессе. Поглощение лучистой энергии маловероятно, но имеются надежные экспериментальные доказательства легкой рекомбинации атомов водорода, которые обладают большой подвижностью и по сравнению с другими радикалами могут мигрировать относительно далеко, пока в результате тройного столкновения не высвободится энергия рекомбинации. В результате рекомбинации атомов водорода Н—Н выделяется 103 ккал/моль. Атомы водорода, выделяя тепло, инициируют также цепные реакции горения в предварительно перемешанной смеси прп непламенных температурах. Диффузия и рекомбинация атомов водорода рассматривались в качестве одного из звеньев механизма, определяющего скорость распространения пламени в свежую смесь. Здесь эта схема также принимается в качестве механизма, посредством которого тепло подводится в элементарный объем зажигания и тем самым оказывает влияние на пределы устойчивости. Эта точка зрения подтверждается результатами работы Лапидуса, Розена и Уилхелма [6], которые экспериментально установили, что скорость зажигания и распространения пламени от одного конца щели горелки до другого существенно изменяется (причем сохраняется воспроизводимость) в зависимости от каталитического характера стенок устья горелки. Предполагая, что различные скорости распространения пламени обусловлены изменением концентрации свободных радикалов во фронте пламени вследствие их рекомбинации на поверхности, авторы предложили теоретическую модель, с помощью которой удалось количественно определить значения коэффициентов рекомбинации на поверхности по отношению к платиновой поверхности. В случае сухих поверхностей относительные коэффициенты имели следующие значения платина Ю" , латунь 10 , окись магния 10 ". Все поверхности, покрытые влагой, дают значения коэффициента рекомбинации меньше 10" . Таким образом, если радикалы могут достигать поверхности стабилизатора, как это указы- [c.239]

Возможность подобного механизма разряда ионов водорода [туннельный электронный переход (нейтрализация) и последующий отрыв атома водорода с его переходом в адсорбированное состояние] качественно обсуждались Конуэем и Соломоном [18, 26]. Выбор длины туннелирования (т. е. расстояния М---Н+—ОН2) и вида терма конечного состояния соответствует модели Бокриса и Мэтьюза [75, 76], рассмотренной в разд. 6.4. [c.234]

Как уже упоминалось, и Д -стероиды инертны но отношению к гидрированию (см. стр. 628). В обычных условиях восстановления происходит изомеризация двойной связи из положения 7,8 или 8,9 в положение 8,14, и эта изомеризация ускоряется уксусной кислотой [294]. Четко установленная возможность миграции двойной связи в условиях гидрирования позволила сделать предположение, что реакция протекает по типу аллильной перегруппировки, которая обеспечивается доступностью поверхности катализатора для мигрирующего водорода. В соответствии с таким механизмом мигрирующий атом водорода должен вернуться в молекулу с той же стороны, откуда вышел. Поведение Д -стерондов 5а,9р-ряда ВЫ в условиях гидрирования показывает, что инертность Д -стероидов к гидрированию может частично объясняться стерической недоступностью л-электронов [294, 295]. Тот факт, что при этом молекула восстанавливается с р-стороны с образованием ВВП, показывает, что в данном случае циклы А и С не могут блокировать доступ я-электронов двойной связи к поверхности катализатора, как можно оценить из рассмотрения моделей. [c.647]

Рассмотрим теперь, каким образом эти два ряда кислородных соединений образуются за счет участия электронов. Для этого будем исходить из кислород-1ЮГ0 атома, представленного на рис. 52, а. Когда 1 s-орбита водородного атома с единственным электроном перекрывает одну из 2р-орбит некоторого кислородного атома, содержащую только один электрон, например 2р на рис. 52, а, и спаривается с нею, образуется стабильная молекула гидроксила, или ОН. В другой незавершенной 2р-орбите кислорода, например 2р , остается единичный или неспаренный электрон. Наличие неспаренного электрона должно сообщить гидроксилу парамагнитные свойства и открыть возможность для дальнейшего образования химической связи. Среднее распределение электронов в связывающей молекулярной 2ру—ls-орбите (так называемой сигма-орбите) может быть таким, что электронная плотность становится более высокой около кислородного атома. В таком случае молекула должна обладать электрическим моментом. При таком же присоединении другого атома водорода со спариванием 2р -орбиты образуется вода. Поскольку 2р - и 2р2-орбиты, спаренные с атомами водорода, ориентированы под прямым углом, молекула воды должна быть V-образной. Это доказывается экспериментально фактический угол между ОН-связями составляет 104°31 [39]. Разность между 104 и 90° приписывается электростатическому отталкиванию между атомами водорода и другим эффектам, которые не приняты во внимание в рассматриваемой нами простой модели, например влиянию гибридизации. Асимметрическая структура должна способствовать образованию у молекулы воды электрического момента последний оказался равным 1,85-10 GSE. [c.269]

Строение хлорангидридов фосфиновых кислот (ЬХХХУП) доказано химическими и физическими способами [109, 706, 1035]. На основании данных хроматографии и спектров ПМР показано, что реакция этинилвиниловых эфиров, и тиоэфиров с пятихлористым фосфором в описанных условиях протекает стереоспецифично и приводит к образованию аддуктов, у которых атомы водорода при первом и втором атомах углерода находятся в транс-расположении. Ввиду того, что исходные этинилвиниловые эфиры и тиоэфиры имеют г г/с-конфигурацию, допускается, что цис — тракс-изомеризация происходит в ходе реакции присоединения пятихлористого фосфора [109]. Возможно, что реакция осуществляется путем электрофильной атаки РС14 [1037] на тройную связь с последующим переходом аниона хлора к третьему атому углерода внутри образовавшегося катиона. Последний стабилизован показанными на схеме электронными сдвигами и поэтому утратил геометрическую конфигурацию исходного бутенина. Атом хлора вступает в наиболее выгодное стерическое положение, что приводит к т >акс-расположению водородных атомов при 1,2-двойной связи. Высказанные соображения подтверждаются при построении атомной модели Бриглеба — Стюарда исследованных соединений, причем наиболее благоприятным является трйнс-размещение атома хлора и фосфонильной группы [c.308]

Правдоподобие модели атома с облаками отрицательного заряда подтверждается тем, что и макроскопические объекты могут вибрировать почти таким же образом, как это должно происходить с атомом водорода на основании рещения уравнения Шрёдингера. Так, у стальных шаров наблюдаются колебания - -тина, уО -типа и т. д., симметрия которых совпадает с предсказываемой для электронов в атомах. Поведение стального шара значительно больше, чем поведение блуждающей частицы (см. рпс. 4.5), напоминает пульсирующее облако. По-виднмому, когда электроны попадают на атомную орбиталь, они утрачивают многие свойства, присущие им как частицам, хотя, возможно, еще не в той степени, как в момент попадания в атомное ядро. [c.124]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология