Экранирующее действие внутренних электронов

В многоэлектронных атомах каждый электрон не только притягивается ядром, но и испытывает отталкивание от всех остальных электронов в соответствии с законом Кулона, вследствие чего все волновые функции взаимозависимы. Точное решение уравнения Шредингера для многоэлектронных атомов неизвестно. Существует ряд приближенных методов расчета, при которых предполагается, что волновую функцию многоэлектронного атома можно представить как произведение волновых функций отдельных электронов. В многоэлектронном атоме внутренние электронные уровни экранируют (заслоняют) электроны, расположенные на внешних энергетических уровнях, от действия ядерного заряда. Поэтому притяжение электронов внешнего уровня к ядру меньше энергии притяжения электронов внутренних уровней. [c.19]

В вертикальных рядах элементов, принадлежащих к одной и той же группе, нуклеофильная реакционная способность возрастает с увеличением атомной массы. Так, из галогенов (элементы Vil группы) наибольшей нуклеофильной силой обладает иод. Несмотря на то что заряд ядра атома иода (53) намного больше, чем заряд ядра атома фтора (9), определяющие нуклео фильные свойства неподеленные пары электронов у иода находятся на большем расстоянии от ядра, и притяжение их к ядру значительно ослаблено экранирующим действием электронов заполненных внутренних оболочек. Это обусловливает большую поляризуемость внешних неподеленных пар, что облегчает взаимодействие их с атомом углерода, имеющим дефицит электронной плотности, и позволяет образовывать связь на больших межъядерных расстояниях. Таким образом, у галогенид-ионов нуклеофильная сила уменьшается п ряду [c.101]

У атома Li проявляется сильное экранирующее действие внутреннего слоя У атомов Ве и N сравнительно большой прирост экранирования обеспечен электронами полностью заполненной 2s у атома Ве или наполовину заполненных 2р у атома N орбиталей. [c.248]

НОГО облака. Аналогичную задачу для легких атомов можно решить и методом самосогласованного поля (метод ССП), предложенным Хартри и развитым Фоком. В этом методе рассматриваются одноэлектронные волновые функции электронов, движущихся в квазицентральном поле, создаваемом ядром и усредненным полем всех остальных электронов (одноэлектронное приближение). Эти одноэлектронные волновые функции и представляют собой атомные орбитали (АО). Наконец, в методе Слейтера предполагается движение электрона многоэлектронного атома в центрально-симметричном поле, создаваемом эффективным зарядом ядра 2—3, где 8 — постоянная экранирования ядра всеми остальными электронами. Постоянная экранирования — количественная характеристика того, насколько внутренние электроны экранируют внешние электроны от действия заряда атомного ядра. Принципиальные результаты, к которым приводят расчеты многоэлектронных атомов указанными приближенными методами, следующие [c.37]

Среди -элементов только три (5с, V и Т ) относятся к легким металлам, а все остальные — к тяжелым. Так как во внешнем электронном слое их атомов находится по 2 5-электрона, у некоторых, вследствие провала на внутренний -подуровень (см. символы, набранные жирным шрифтом), — 1з-электрон, а у палладия (отмечен звездочкой) внешних -электронов пет ( двойной провал ), то все рассматриваемые элементы являются восстановителями и проявляют в соединениях только положительную валентность. Если в подгруппе ЗВ восстановительная активность возрастает сверху вниз (аналогия с подгруппами з-элементов), то у элементов всех остальных подгрупп в обратном направлении — снизу вверх, что объясняется лантаноидной контракцией и экранирующим действием внутренних 4/-электро-нов для атомов элементов VI периода и экранирующим действием внутренних -электронов для атомов элементов V периода.- [c.431]

Изменение химических свойств в Периодической таблице элементов часто можно связать с изменением ионных радиусов. Например, при движении по группе 1А вниз от лития до рубидия ионный радиус увеличивается, так как влияние увеличения заряда ядра более чем нейтрализуется увеличением главного квантового числа внешних электронов и увеличением экранирующего действия внутренних электронов. Размер отрицательных ионов в ряду р-, С1 , Вг и также увеличивается. Нужно отметить, что отрицательные ионы больше, чем изоэлектронные положительные (сравни Р с Ыа+, С1 с (, ), так как увеличенный эффективный заряд ядра в положительных ионах притягивает электроны ближе к ядру. Аналогично, если сравнить радиусы Ыа+ и М.ц +, увидим, что последний значительно меньше увеличение положительного заряда заставляет электроны находиться ближе к ядру. [c.125]

Полная энергия связи внешнего электрона с ядром и внутренними электронами складывается из электростатического притяжения к ядру, экранированному внутренними электронами, из взаимодействия с остальными электронами и пр. Здесь в качестве первого приближения расс матривается только экранирующее действие внутренних электронов. [c.27]

Эффект проникновения обусловлен тем, что согласно квантовой механике электрон может находиться в любой точке атома. По- этому даже внешний- электрон определенную долю времени находится в области, близкой к ядру, где мало проявляется экранирующее действие других электронов. Можно сказать, что наружный электрон проникает к ядру через слои внутренних электронов. Ясно, что эффект проникновения электрона увеличивает прочность связи его с ядром. При одинаковом значении п в непосредственной близости к ядру сконцентрирована тем большая часть электронного облака, чем меньше /, поэтому наиболее проникающими являются -электроны, менее — р-электроны и еще менее — -электроны. Этим объясняется уже известная нам последовательность энергетических уровней 5-, р-, - и /-электронов — при одинаковых п и 2 наиболее низкая энергия характерна для -состояния, более высокая — р-состояния и т. д. [c.42]

Экранирующее действие электронов, занимающих внутренние оболочки, сильно зависит от пространственного расположения облаков вероятности или орбит внутренних электронов относительно орбит внешних. По-видимому, при совпадении плоскости внутренних орбит с орбитами внешних электронов экранирование ядра будет максимальным, а при расположении траекторий внутренних и внешних электронов во взаимноперпендикулярных плоскостях экранирование ядра окажется минимальным, Следовательно, эффективный заряд ядра должен учитывать не общее [c.48]

Энергии различных орбиталей в многоэлектронных атомах отличаются от соответствующих энергий в атоме водорода. Орбитали с "одинаковым главным квантовым числом п, но с различными значениями I (например, 25, 2р) теперь имеют разную энергию. Это объясняется тем, что энергия, необходимая для удаления электрона из атома, теперь зависит не только от заряда ядра, с которым связан электрон, но и от экранирующего действия других электронов. Эффект экранирования лучше всего обсуждать с помощью радиальных функций распределения. Как видно из рис. 5.1, 35-функция распределения для натрия в значительной степени перекрывается с функцией распределения внутренних электронов, показанной заштрихованным участком. По существу, это означает, что 35-электрон движется под влиянием полного заряда ядра. И наоборот, Зр-распределение мало перекрывается с распределением внутренних электронов, которые, таким образом, экранируют Зр-электрон от заряда ядра. Зй-Орбиталь экранирована почти полностью. Эффективность экранирования внутрен- [c.48]

Размещение электронов в атомах. Если атом находится в основном (невозбужденном) состоянии, то его электроны занимают самые низкие по энергиям орбитали. Однако энергия орбиталей в многоэлектронных атомах зависит не только от притяжения электронов к ядру, но и отталкивания его от остальных электронов. В многоэлектронном атоме внутренние электронные уровни экранируют (заслоняют) электроны, расположенные на внещних энергетических уровнях, от действия заряда ядра. Поэтому энергия притяжения электронов внещнего уровня к ядру меньше энергии притяжения электронов внутренних уровней. Взаимное влияние электронов друг на друга вызывает изменение последовательности возрастания энергии орбиталей по сравнению с последовательностью возрастания энергии орбита-лей в атоме водорода. [c.18]

У элементов, относящихся к одной группе периодической системы, радиус атомов последовательно увеличивается по мере возрастания порядкового номера. Для всех элементов одной группы эффективный заряд ядра, действующий на самые внешние электроны, приблизительно одинаков. Поэтому размеры атома зависят в основном от числа энергетических уровней, заселенных электронами. Например, у атомов всех элементов в группе 1А на самом внешнем энергетическом уровне имеется всего один электрон. Внутренние электроны на более глубоких энергетических уровнях экранируют этот внешний электрон от действия ядра. Во всех элементах группы 1А величина гэфф действующего на самый внешний электрон атома приблизительно одинакова. [c.97]

Применение полного уравнения экранирования Рамзея [2] в случае органических молекул сопряжено с непреодолимыми трудностями, но это уравнение имеет такой вид, что его с большим успехом можно применять для решения конкретных задач и для более простой, хотя и менее строгой, трактовки зависимости химического сдвига от электроотрицательност . С качественной точки зрения представляется очевидным, что внешнее магнитное поле взаимодействует с движущимися электронами в исследуемой системе, которые таким образом участвуют в создании общего магнитного поля у ядра. Обусловленная электронами составляющая пропорциональна внешнему магнитному полю, но обычно направлена в противоположную сторону. Оказываемое электронной оболочкой действие можно рассматривать как внутренний диамагнетизм или магнитное экранирование ядра [15]. Сейка и Слихтер [8] различают три фактора, участвующих в магнитном экранировании ядра 1) поправка на диамагнетизм исследуемого атома, в значительной степени обусловленная электроном связи в то время, когда он занимает 5-орбиту, в центре которой находится ядро 2) парамагнитный член и 3) влияние других атомов. Величина экранирующего действия должна быть непосредственно связана с электронной плотностью у ядра. Чем прочнее электроны удерживаются другим атомом, связанным химически с исследуемым ядром, тем слабее они экранируют ядро, и, следовательно, экранирование зависит от степени ионизации связи, а также индуктивных и резонансных переходов электронов от соседних групп и к ним [c.268]

Как уже упоминалось, неподеленные пары электронов йод-аниона, определяющие нуклеофильные свойства, находятся на большем расстоянии от ядра и притяжение их к ядру ослаблено экранирующим действием электронов внутренних оболочек, что делает их более поляризуемыми при воздействии внешних полей и, следовательно, более реакционноспособными в реакциях нуклеофильного замещения. [c.26]

Экранировка модельно может быть представлена следующим образом. Наряду с валентными электронами, каждый атом содержит ряд других, более тесно связанных с ядром. Орбиты их в кристалле.принадлежат исключительно данному атому, В некоторых случаях, являясь внешними по отношению к орбитам валентных электронов, они оказывают экранирующее действие на энергетические переходы в смысле защиты от периодического поля кристалла. Этот эффект характерен для элементов с частично заполненными внутренними оболочками. Большинство технических активаторов принадлежит к числу именно таких элементов. Аналогичная картина распределения электронных состояний может иметь место и у более сложных атомных группировок и радикалов. [c.106]

Эги соотношения легко понять. Рентгеновские лучи возникают при переходах электронов во внутренних оболочках атомов. Когда металл подвергается бомбардировке быстрыми электронами, как это происходит, например, в рентгеновской трубке, то быстрые электроны могут вырвать электрон из К-оболочки атома. Электроны К-оболочки находятся близко к ядру атома и поскольку в среднем по времени они значительно ближе к ядру, чем к остальным электронам в атоме, последние оказывают лишь слабое экранирующее действие. Поэтому возможно определить приблизительно величину энергии К-электрона, полностью пренебрегая экранирующим эффектом. Это приводит к выражению — [c.108]

Связь между двумя атомами водорода необычна в том смысле, что основной вклад в энергию отталкивания вносит отталкивание между протонами. В случае ковалентной связи, за исключением молекулы водорода, каждое ядро экранируется внутренними электронами. Отталкивание возникает в том случае, когда эти внутренние оболочки начинают перекрываться друг с другом. Это отталкивание обусловливается действием принципа Паули и было рассмотрено выше в связи с вопросом об ионной связи в хлористом калии. [c.521]

Изменение электрического сопротивления, происходящее в датчике вследствие деформации катода под действием внутренних напряжений определяется посредством измерительного моста, в диагональ которого включается чувствительный прибор для измерения тока или электронный усилитель. Рабочий датчик включается в плечо моста, смежное с датчиком сравнения, причем оба датчика помещаются в строго одинаковые условия как с точки зрения температуры, так и с точки зрения действия электромагнитных полей, создаваемых различными приборами и осветительной аппаратурой. Кроме этого рекомендуется экранировать соединительные провода прибора. [c.288]

Прочность связей составных частей атома. Внешние, (периферические) электроны сравнительно слабо связаны с ядром, так как они значительно от него удалены и, кроме того, их притяжение к ядру экранировано прослойкой внутренних электронов. Для их удаления из атома, после чего последний превращается в положительный ион, нужна энергия порядка миллионных доле11 MeV. Отрывание этих электронов может быть достигнуто нагреванием (термоэлектронная эмиссия, лежащая в основе действия радиоламп), освещением (фото-эффект, 25), химическими реакциями и т. д. [c.62]

Как уже упоминалось, неподеленные пары электронов иодид-нона, определяющие нуклеофильные свойства, находятся на большем расстоянии от ядра, и притяжение их к ядру ослаблено экранирующим действием электронов внутренних оболочек, по сравнению с остальными галогенами, что делает их более поля )изуемыми при воздействии внешних полей и, следовательно, более реакционноспособными и реакциях нуклеофильного замещения. При оценке же оснонностн решающую роль играет размер иопа н, следовательно, электронная плотность, которая изменяется обратно пропорционально радиусу иона. Чем меньше радиус иона, тем сильнее он притягивает к себе протон и тем больше его основность. [c.104]

Попытаемся теперь установить взаимосвязь между величиной атомного радиуса и зарядом ядра, а также электронным строением атома, обратив основное внимание на самый верхний энергетический уровень, заселенный электронами. Атомный радиус возрастает при увеличении главного квантового числа п этого высшего занятого энергетического уровня. Однако средний радиус электронного распределения для каждого энергетического уровня в различных атомах неодинаков, так как он зависит от эффективного заряда ядра. Под эффективным зарядом ядра понимается кажущийся заряд, который воздействует на рассматриваемый электрон. Величина 2эфф меньше, чем истинный заряд ядра Z, потому что каждый внешний электрон частично экранируется от действия ядра внутренними электронами. Для самых внешних электронов степень экранирования истинного заряда ядра другими электронами этого же атома или иона можно охарактеризовать с помощью постоянной экранирования 5, которая определяется как разность между истинным и эффективным зарядами ядра. Таким образом, эффективный заряд ядра можно выразить как разность истинного заряда ядра и постоянной экранирования 2эфф = Z — 5. Электроны каждого энергетического уровня слабо экранируются другими электронами, находящимися на том же уровне, но существенно экранируются электронами, находящимися на более глубоких уровнях. [c.97]

Смысл последнего члена в том, что внешние электроны атома г, лишенного одного из электронов вну7 ренних оболочек, как бы находятся в поле, примерно эквивалентном полю атома г- -1 (т. е. учитывается уменьшение экранирующего действия электронов внутренних оболочек по отношению к электронам следующих оболочек). [c.574]

В 1956 г. С. М. Каральник предложил иной механизм химического сдвига атомных уровней — механизм внутреннего экранирования. Этот эффект состоит в том, что внешний валентный электрон часть времени проводит на ядре, экранируя тем самым заряд ядра, действующего наТС-электрон. При образовании химической связи меняется степень экранирования ТС-электрона валентным электроном, за счет чего смещаются атомные уровни и, следовательно, меняется энергия эмиссионной рентгеновской линии. Отметим, что химические сдвиги рентгеновских линий можно наблюдать для большинства элементов периодической системы. [c.273]

Вполне попятно, что чем больше электронов, тем сильнее меж-электронное взаихмодейсгвие и тем больше ослабляют соседние электроны связь данного электрона с ядром. Оно заслоняется, экранируется от электронов, расположенных на дальних орбиталях, те аи, что находятся ближе к ядру. На внешние электроны действует только тот заряд, который просачивается сквозь слой внутренних электронов 2эфф. Он меньше заряда ядра 2 на величину суммарного отрицательного заряда а, создаваемого внутренними электронами [c.63]

Пример 5.4. На основании изменения значений/1 и /г, приведенных втабл. 5.1, можно предположить, что атом лития содержит два внутренних электрона с ге = 1 и один внешний электрон с ге = 2. Если внутренние электроны полностью экранируют внешний электрон от ядра, то значение /1 будет [(3 — 2)V2 ] х X 13,60 = 1/4 X 13,60 = 3,40 эВ. Если же они не оказывают экранирующего эффекта, то значение будет ЗV28 х 13,60 = 30,60 эВ. Наблюдаемая величина (табл. 5.1) равна 5,390 эВ. Сколь эффективно экранирующее действие двух внутренних электронов на внешний электрон [c.111]

Используя теорию Кроуфорда и Шавлова 114] и Гамбоша [15], развитую для изотопического смещения оптических спектров, было вычислено, что экранирующее действие каждого 5р-электрона уменьшает плотность 5 -электрона на ядре на 10% и что другие два эффекта (2 и 3, см. выше) приводят к уменьшению плотности 58-электрона в совокупности на 20%. Изомерные сдвиги были количественно проанализированы с учетом этих поправок. Однако позднее Гольданский и Макаров [16] и затем Берсукер и др. [16а] привели результаты вычислений, проведенных для четырехвалентных соединений, в которых были введены поправки не только на изменения во внутренних з-оболочках, но также и на радиальное сжатие валентной оболочки при увеличении ионности. Их результаты показывают, что полная электронная плотность на ядре увеличивается, когда связи четырехвалентного олова становятся более ионными, несмотря на тот факт, что действительное число 5я-электронов, связанных с атомом олова, уменьшается. Они получили этот результат, используя формализм метода молекулярных орбиталей для оценки эффективного заряда ядра для 55-электрона в различных химических окружениях атома олова. Затем, применяя формулу Ферми—Сегре [17] для получения окончательного изменения в 111553 (0) Р, они вывели следующее выражение для изомерного сдвига [c.253]

СИИ (обозначаемых а, а , 1, и т. д.) было дано на стр. 64. Расчет коэффициентов внутренней конверсии является предметом рассмотрения атомной физики. Эта задача включает расчет амплитуд волновых функций электрона в области расположения ядра и может быть решена без учета ядерных сил. Расчеты проводились с различными степенями приближения. В наиболее полном виде полученные результаты представлены в работе Розе [33] (часть данных приводится также в работе [34]). Для широкого интервала значений 2 и и для первых пяти электрических и магнитных мультиполей были рассчитаны коэффициенты внутренней конверсии для -оболочки и трех -подоболочек ( 1, Ьц и Ьщ) , а также некоторые значения для М-оболочки и М-подоболочки. Коэффициенты для К- и -оболочек были рассчитаны с учетом экранирующего действия электронов и конечного размера ядра. Коэффициенты для ЛГ-оболочки рассчитывались без введения этих поправок. Некоторые значения коэффициентов для К- и -оболочек представлены в табл. 18. Чтобы получить точные данные для других элементов и других значений энергии, следует, конечно,, обратиться к более полным таблицам [33]. Однако данные табл. 18 можно использовать и для иных значений Б л X. Интерполяцию к другим энергиям лучше всего проводить по графикам зависимостей lg а от lg для каждого порядка мультипольности. В общем эти коэффициенты увеличиваются с уменьшением энергии, с увеличением Z и А/. [c.264]

Экранирование. Внутренние электроны экранируют ядро, в результате чего на внешний электрон действует эффективный заряд ядра 2эфф, значение которого меньше заряда ядра 2. [c.19]

В пятом периоде (втором большом), начиная с иттрия, также происходит заполнение 4 -уровня (У->Сё). В шестом периоде (третьем большом) заполнение 5 -слоев начинается с 2=57—La (5 6з ) и продолжается у элементов 72—80 (Н —5роста эффективного заряда ядра 4/-состояние оказывается энергетически более выгодным (правило Клечковского), чем 5 , поэтому происходит формирование внутреннего /-подуровня. Эти 14 элементов получили название по лантану — лантаноиды . Появление у лантаноидор 4/-подуровня создает экранирующий эффект для действия заряда ядра на внешние электроны, но не настолько, чтобы полностью его прекратить. Поэтому с увеличением 2 в ряду лантаноидов происходит уплотиение внешних электронных оболочек под воздействием возрастающего заряда ядра радиусы аюмов и [c.80]

Уравненпе (165) гл. IV без новых допущении нельзя применять для вычисления поляризуемости системы электронов, находящихся на различных квантовых уровнях и связанных с общими ядрами. Во-первых, опытные данные Катбертсона п теоретические расчеты Кэнмбелла указывают на большую вероятность того, что дисперсия света вызвана главным образом валентными электронами и электронами наружной электронной оболочки, для которых влияние внешнего ноля света относительно эффективнее действия кулоновского ноля ядер. Число таких электронов, как и прежде, обозначим через s. Электроны внутренних орбит экранируют заряд ядра, так что его эффективная величина 2эфф окажется меньше атомного номера, пайдепиого по рентгеновским спектрам элементов (Мозли см. гл. V). Кроме того, вместо квантовых чисел и т. , описывающих все электроны с главным квантовым числом п, следуя Полингу [25], можно взять средние значения квадратов этих чисел, считая, что каждое из электронных состояний встречается с одинаковой вероятностью. Согласно По- [c.352]

Смотреть страницы где упоминается термин Экранирующее действие внутренних электронов: [c.220] [c.42] [c.43] [c.460] [c.352] [c.49] [c.193] [c.22] [c.96] [c.39] [c.487]

Электронное строение и химическая связь в неорганической химии (1949) -- [ c.93 , c.95 ]

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Экранирующее действие внутренних

Электрон экранирующее действие

Справочник химика 21

Химия и химическая технология