Водород энергетическое состояние

Для описания свойств электрона используют волновую функцию, которую обозначают буквой (пси). Квадрат ее модуля вычисленный для определенного момента времени и определенной точки пространства, пропорционален вероятности обнаружить частицу в этой точке в указанное время. Величину 1)з называют плотностью вероятности. Наглядное представление о распределении электронной плотности атома дает функция радиального распределения. Такая функция служит мерой вероятности нахождения электрона в сферическом слое между расстояниями г и (л + с1г) от ядра. Объем, лежащий между двумя сферами, имеющими радиусы г и (г + йг), равен 4пг с1г, а вероятность нахождения электрона в этом элементарном объеме может быть представлена графически в виде зависимостей функции радиального распределения. На рис. 1.2 представлена функция вероятности для основного энергетического состояния электрона в атоме водорода. Плотность вероятности гр достигает максимального значения на некотором конечном расстоянии от ядра. При этом наиболее вероятное значение г для электрона атома водорода равно радиусу орбиты ао, соответствующей основному состоянию электрона в модели Бора. Различная плотность вероятности дает представление об электроне, как бы размазанном вокруг ядра в виде так называемого [c.13]

Атомные спектры. Данные об энергетическом состоянии электрона (орбитали) получают при изучении спектров излучения и поглощения свободных атомов. На рисунке 6 приведен спектр атомарного водорода. Атомные спектры имеют линейчатый характер, т. е. [c.19]

Физические свойства водорода, такие как давление паров, плотность, в некоторой степени зависят от соотношения в нем орто- и пара-модификаций. Наиболее существенны расхождения в величинах теплоемкости и теплопроводности нормального водорода и параводорода в определенном интервале температур, обусловленные разными энергетическими состояниями обеих модифи каций водорода. [c.11]

Связывающие и разрыхляющие орбитали. Исходное энергетическое состояние 1 в обоих атомах водорода вырождено,но при соеди- [c.146]

Если количества ионов НзО и ОН- одинаковы, то число перескоков протонов по схеме Нз0+ + Н20 Н20 + Нз0+будет больше, чем число перескоков по схеме Н2О + НО-ОН + НгО, тах как энергетическое состояние водорода в молекуле воды соответствует более глубокому минимуму потенциальной энергии потенциальной яме), чем в ионе Н3О+. Этим и объясняется меньшая подвижность иона гидроксила. [c.433]

Можно объяснить изложенные выше экспериментальные данные, исходя из современных представлений о зависимости между физическими свойствами и химическим строением органических соединений, а также из данных о прочности связей углерода с углеродом, водородом, кислородом и азотом (86, 146, 149, 208, 212]. Каждому температурному пределу соответствует определенное количество разложившихся сернистых соединений в коксе, которое (находится в определенной зависимости от энергетических состояний внутри его молекул. [c.156]

Каким линиям в спектре отвечает излучение водорода при переходе элект рона из одного энергетического состояния в другое со следующими начальными и конечными значениями главного квантового числа п=4 и 2 п=2 и 1 п=3 и 2 Какой области электромагнитного спектра отвечают эти линии [c.5]

Рассмотрим, например, атом водорода Н, В атоме водорода Н имеется один электрон, и спин этого электрона может быть направлен произвольно (т. е. =+ /2 или з=—7г). и электрон находится в -состоянии на первом энергетическом уровне с п=1 (напомним еще раз, что первый энергетический уровень состоит из одного подуровня — 1 , второй энергетический уровень — из вух подуровней — 25 и 2р, третий — из трех подуровней — 35, Зр, Ы и т. д.). Подуровень, в свою очередь, делится на квантовые ячейки (энергетические состояния, определяемые числом возможных значений т,, т. е. 2/+1). Ячейку принято графически изображать прямоугольником, направление спина электрона — стрелками. [c.50]

Распределение электрона в молекулярном ионе водорода. Наряду с энергетическими состояниями интересно распределение электрона в молекулярном ионе водорода как в симметричном, так и в антисимметричном состоянии. Из уравнения (5-20) видно, что волновая функция для молекулярного иона водорода имеет вид [c.147]

Существует критическое минимальное значение напряжения, ниже которого растрескивание не происходит. Значение критического напряжения снижается с увеличением концентрации водорода. На рис. 7.12 представлены такие зависимости для стали 5АЕ 4340 (0,4 % С), насыщенной водородом при катодной поляризации в серной кислоте, затем кадмированной для удержания водорода и подвергнутой действию статической нагрузки. Концентрацию водорода систематически снижали отжигом. Задержка перед появлением трещин связана, по-видимому, с тем, что для диффузии водорода к специфическим участкам вблизи ядра трещины и для достижения достаточной для разрушения концентрации требуется время. Эти специфические участки окружены дефектами, возникающими в результате пластической деформации металла. Атомы водорода из кристаллической решетки, диффундируя к дефектам, переходят в более низкое энергетическое состояние. Тре- [c.150]

Наиболее устойчивое состояние электрона в атоме соответствует минимальному возможному значению его энергии. Любое другое его состояние является возбужденным, неустойчивым из него электрон самопроизвольно переходит в состояние с более низкой энергией. Поэтому в невозбужденном атоме водорода (заряд ядра 2 = 1) единственный электрон находится в самом низком из возможных энергетических состояний, т. е. на 18-подуровне. Электронную конфигурацию атома водорода можно записать как 1 или представить схемой [c.64]

В качестве примера рассмотрим простейшую возможную частицу — молекулярный ион водорода . Для определения основного энергетического состояния этой частицы можно построить предполагаемую волновую функцию как линейную комбинацию Is орбиталей атомов водорода. Предполагают, что ядра находятся бесконечно далеко одно от другого, что эквивалентно системе [c.145]

Проанализируем процесс адсорбции, в котором алифатическая цепь молекулы ПАВ переходит из водной фазы в органическую, а полярная группа остается в воде. Изменение энергетического состояния при этом можно оценить на основе данных о растворимости углеводородов в воде. Свободная энергия растворения. углеводородов аддитивна и равна на атом водорода 0,42 ккал [37]. Следовательно, работа адсорбции пз водной фазы в системе вода — [c.430]

При образовании молекулярной орбитали взаимно комбинироваться могут не любые пары электронов атомов, а лишь близкие по своему энергетическому состоянию они обязательно должны находиться на одном и том же квантовом уровне (п). Например, в двух атомах водорода Ь-электроны (п=1) могут образовать молекулярную орбиталь. Для этого необходимо максимальное перекрывание атомных орбиталей, поэтому важное значение имеет фактор симметрии. Известно, например, что атомные р-орбитали ориентированы в пространстве по осям координат Рх, р, и р . При сближении атомов между собой будут перекрываться только однотипные р-орбитали рх — Рх, Ру — Ру, Р,—рекомбинация атомных орбиталей одинаковых и разных атомов при образовании молекулярной орбитали сопровождается качественным преобразованием атомных орбиталей и всей дискретной молекулярной системы, изменением ее энергетического состояния, что отражается на прочности молекулы. Решающее значение здесь имеет характер распределения электронной плотности между ядрами атомов, образующих молекулу. [c.113]

Вероятность того или иного состояния системы контролируется числом способов, которым можно реализовать рассматриваемое энергетическое состояние. Например, в исходном состоянии интересующая нас часть внутренней энергии, равная АО, была заключена только в энергии химических связей молекул водорода и хлора. Число способов, которым можно было распределить энергию Д/) среди исходных молекул, примем равным единице. По мере протекания реакции температура системы за счет вьщеляющей-ся энергии растет и растет число способов, которыми можно вьщелившуюся часть энергии Д/) распределить между молекулами системы (как продуктов, так и исходных веществ), т. е. среди различных вращательных и колебательных состояний или состояний с разной поступательной энергией. Число вариантов распределения выделяющейся энергии резко возрастает. А чем больше число таких вариантов, тем выше термодинамическая вероятность. [c.20]

Потенциал стеклянного электрода обусловлен обменом ионов щелочных металлов, находящихся в стекле с ионами водорода из раствора. Энергетическое состояние ионов в стекле и растворе различно. Это приводит к тому, что ионы водорода так распределяются между стеклом и раствором, что поверхности этнх фаз приобретают противоположные заряды, между стеклом и раствором возникает разность потенциалов, значение которой зависит от pH раствора. Подробно теоретические основы работы стеклянных и других ионселективных электродов описаны в соответствующих монографиях. [c.120]

Рассмотрим процесс возникновения потенциала стеклянного электрода на границе с раствором, содержащим ионы водорода. При помещении такого электрода в раствор (рис. 4.10) ионы водорода начинают вытеснять ионы щелочного металла (натрия или лития) с поверхности электродного стекла. В силу различия энергетического состояния ионов в растворе и на поверхности стекла [c.94]

Н. Бор (1913) ввел в описание атома квантовую теорию излучения (М. Планк, 1900) и представление о дискретных (меняющихся скачками) энергетических состояниях электрона в атоме. Теория Бора для атома водорода выражена в трех постулатах, согласно которым электрон может вращаться вокруг ядра только по дозволенным, или стационарным (определенного радиуса), орбитам и при этом его энергия остается постоянной. Поглощение кванта энергии ку (у — частота колебаний, Я — постоянная Планка, равная 6,62-10 Дж-с) переводит электрон на более удаленную от ядра орбиту, и тот же квант излучается при его обратном перескоке. Главное квантовое число п, принимая целочисленные значения 1, 2, 3,. .., определяет номер орбиты или, соответственно, энергетический уровень, на котором находится электрон. Н. Бором были вычислены радиусы стационарных орбит и скорость двил<ения по ним электрона [c.74]

Энергетические состояния атома водорода [c.69]

Решение уравнения Шрёдингера позволяет найти определенные собственные значения энергии, соответствующие стационарному состоянию атома. Каждому значению собственной энергии , соответствует определенная волновая функция — собственная функция которая описывает стационарное состояние. Решение уравнения Шрёдингера, например для атома водорода (при выполнении необходимых граничных условий), дает для энергетических состояний атома водорода следующее соотношение [c.175]

Рис. 5-5. Кривые потенциальной энергии молекулярного иона водорода для симметричного ( с) и антисимметричного (/Гас) энергетических состояний.

Наименьшее значение энергии получается при п = 1 и составляет —13,6 эВ. Эта энергия соответствует основному состоянию электрона в атоме водорода. Энергетическая диаграмма атома водорода представлена на рис. 7. Этот результат, как и ряд других, вытекающих из квантово-механического рассмотрения атома водорода, переносится на любые так называемые водородоподобные частицы, состоящие из положительно заряженного ядра и одного электрона. К такой частице, например, относится ион Не+, состоящий из ядра гелия и одного электрона. В этом случае заряд ядра в два раза больше, чем заряд протона. [c.31]

Рис. 3. Радиальное распределение вероятности для основного энергетического состояния электрона в атоме водорода

Рис. 1.2. Радиальное распределение вероятности пребывания электрона для основного энергетического состояния атома водорода

Однако реакция диспропорционирования не протекает при обыкновенной температуре, если пероксид сохраняется в сухом месте в плотно закрытом сосуде. Это объясняется тем, что во влажном воздухе или в водном растворе пероксид как соль слабой кислоты подвергается гидролизу и при этом образуется перекись водорода, которая термически непрочна. Молекулы ее находятся не в одинаковом энергетическом состоянии, и поэтому между ними наступает реакция диспропорционирования (см. Кислород и Перекись водорода ). [c.239]

Приводившееся выше теоретическое выражение для Ау позволяет производит различные приближенные расчеты, связанные с изменением энергетического состояния атома водорода. Вводя в уравнение множитель 1,44-10 , служащий для перехода от эргов на один атом к ккал на грамм-атом, получаем [c.83]

Вращение это не свободно, поскольку проходит через различные энергетические состояния, как это видно на простейшей модели — молекуле этана (рис. 118). В приведенном примере между атомами водорода двух соседних метильных групп существуют [c.306]

Во время электрохимической реакции заряд переносится от реагирующей частицы вещества на электрод или обратно. Одновременно с этим заметно изменяется физико-химическое и энергетическое состояние этой частицы. Ион Н3О+, получая электрон, превращается из сольватированного протона в адсорбированный электродом атом водорода, при этом разрушаются старые химические связи и создаются новые. [c.337]

Энергетические состояния электрона обозначают цифровым и буквенным способами. Главное квантовое число обозначают цифрой, стоящей перед буквой, которая определяет побочное квантовое число. Например, электрон в атоме водорода может находиться в состоянии 25. Это означает, что он находится на втором энергетическом уровне в -состоянии, т. е. форма его электронного облака — шар. Состояние электрона Зр показывает, что он находится на третьем энергетическом [c.57]

Энергетические состояния электрона в атоме водорода. В атоме водорода имеется один электрон. В основном состоянии он характеризуется следующим набором квантовых чисел п=1, 1 =. = О, = О, S = -1-1/2 или —1/2. При возбуждении [c.59]

Спектральные правила отбора. Теперь. мы располагаем энергиями всех возможных энергетических состояний атома водорода, и нельзя удержаться от искушения отнести атомный спектр к переходам между всеми возможными парами состояний. Можно было бы сказать, что изменение энергии Л в атоме приводит к возникновению фотона с энергией А и поэтому к частоте л , определяемой следующим образом [c.484]

Характер заполнения орбиталей атомов К, Са, и Зс показывает, что энергия электронов зависит не только от заряда ядра, но и от взаимодействия между электропами. На рис. 11 показана зависимость энергии атомных орбиталей от порядкового номера элемента (логарифмическая шкала). За единицу энергии электрона принято значение 13,6 эВ (энергия электрона пенозбуждеиного атО ма водорода). Анализ рис. II показывает, что с уаеличениеу порядкового но мера эле мента Z энергия электронов данного состояния (1,5, 2 , 2/ и т. д.) уменьшается. Одпако характер этого уменьшения для электронов разных энергетических состояний различен, что выражается в пересечении хода кривых. В частности, поэтому при Л = 19 и 20 кривые энергии 45-электрона лежат ниже кривой энергии З -электрона, а при 2 =. 21 кривая энергии Зсг-электрона лежит ииже к(1Ивой 4/7-электрона. Таким образом, у калия и кальция заполняется 4х-орби аль, а у скандия 3 /-орбиталь. [c.27]

Чтобы достигнуть энергетического состояния, необходимого для разрыва углерод-углеродной связи, нужно создать в каждом из двух указанных случаев ряд определенных условий. Обсунсдение деталей предложенного механизма будет приведено ниже, однако, можно предварительно констатировать, что важной промежуточной фазой реакции при каталитическом крекинге является образование структуры, в которо водорода на один атом меньше, чем в исходной молекуле парафинов и нафтенов, и на один атом водорода больше, чем в исходной молекуле олефинов и замещенных ароматических углеводородов. Эта структура соответствует обычному определению карбониевого иона, отвечающего эмпирической формуле С Н +1 для алифатических углеводородов, СпН 1 для моноциклических нафтенов и СпН2п 5 для моноциклических ароматических углеводородов. [c.114]

Проведенные для пропана вычисления могут быть проиллюстрированы при помощи диаграммы энергетических уровней, изображенной на рис. 15-7. Добавление 3898 кДж для атомизации графита и диссоциавдщ газообразного водорода показано как переход с нижнего энергетического уровня на верхний уровень, соответствующий изолированным атомам. Соединение этих атомов в молекулу СзН соответствует уменьщению энергии на 3994 кДж с переходом в еще более низкое энергетическое состояние. Расстояние между исходным и конечным энергетическими уровнями (исходный уровень отвечает реагентам - графиту и Н2, а конечный уровень — продукту СзНд) соответствует вычисленной теплоте образования пропана, АЯ298 = - 96 кДж. [c.29]

Так как энергетические состояния у орто- и парамолекул различны, то вращательные теплоемкости модификаций и связанные с теплоемкостью свойства (например, теплопроводность) должны быть различны. Ввиду того, что вырождение вращательной теплоемкости доступно для наблюдения у водорода (см. гл. XII), то впервые орто- и парамодификации были обнаружены у водорода. [c.525]

Симметричное и антисимметричное энергетические состояния. Теперь, когда есть исходная функция, задача становится такой же, как п для молекулярного иона водорода. Пользуясь обозначениями рис. 5-1 , получим оператор Гамильтона для молекулы тводорода [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология