Радиус орбит атома

Рис. 8-18. Графическое изображение функций (верхний рисунок) и 4<р (г) (нижний рисунок) для 15-орбитали атома водорода, определяемой выражением [Дг) = Ае . Расстояние г измеряется в атомных единицах Яо, равных первому боров-скому радиусу (а = 0,529 А). Отметим, что хотя электрон, вероятнее всего, находится в пределах расстояния 4 ат. ед. от атомного ядра, кривая распределения вероятности не достигает нулевого значения даже при г -> X. В принципе кривая распределения вероятности обнаружения электрона простирается на всю Вселенную. Но сфера вокруг ядра, в которой электрон обнаруживается с вероятностью 99%, имеет радиус всего 4,2 ат.ед., т.е. 2,2 А.

Особенности химии фтора. Как и в других группах системы, химия типических элементов — фтора и хлора — имеет целый ряд особенностей. Наиболее ярко это проявляется у фтора. Специфика поведения фтора по сравнению с другими галогенами связана не только с наименьшим радиусом, наибольшими потенциалом ионизации и ОЭО атомов фтора. Главное, что определяет особенности химии фтора,— ограниченные валентные возможности и степени окисления фтора. Атом фтора не располагает -орбиталями, а промотирование электронов на орбитали с главным квантовым числом 3 для него энергетически невыгодно. В результате в химии фтора представлены только две степени окисления Ои — 1. Отсюда следует, что фтор только окислитель, а восстановителем быть не может. Поэтому для фтора неизвестны соединения с положительной сте- [c.350]

В соответствии с уравнением (1) минимальный радиус орбиты электрона, а следовательно, и минимальная потенциальная (и полная) энергия электрона соответствует значению п, разному единице. Состояние атома водорода, которое отвечает значению п—1, называется нормальным НЛП основным. Атом водорода, электрон которого находится на любой другой орбите, соответствующей значениям п = 2, 3, 4,. ... называется возбужденным. [c.49]

Отмечается значительное сокращение расстояния титан — кислород (1,78 А) против суммы ковалентных радиусов ато MOB титана и кислорода (1,92 А), причем связи титан — кис лород расположены линейно. В связи с этим высказано пред положение, что осуществляется / -гибридизация атома кисло рода и -гибридизация атома титана. Двоесвязность возни кает вследствие взаимодействия электронов на заполненных ру- и рг-орбитах атома кислорода с пустыми d-орбитами ато ма титана, что, по мнению авторов, может стабилизировать SjO-гибридизацию [84, 85]. [c.135]

В соответствии с уравнением (I) минимальный радиус орбиты электрона, а, следовательно, и минимальная потенциальная (и полная) энергия электрона соответствует значению п, равному единице. Состояние атома водорода, которое отвечает значению =1, называется нормальным, или основным. Атом водоро- [c.8]

С позиций классической физики эти результаты были совершенно необъяснимы. Рассмотрим классическую, планетарную модель атома, очень распространенную в начале нашего века. В этой модели считалось, что электрон движется по круговой орбите вокруг ядра, и центробежная сила в точности уравновешивается кулоновским притяжением. Такой атом должен был бы поглощать или излучать энергию любыми порциями при этом изменялся бы только радиус орбиты электрона. Перед учеными того времени встал выбор либо ввести малоприятную модификацию такой модели, либо отказаться от нее полностью. Но пока нет другой альтернативы, от устаревшей тео- [c.20]

Кремний. Особенности химии кремния. Второй типический элемент IV группы — кремний — является типовым аналогом углерода. Как и у углерода, у атома кремния в невозбужденном состоянии на 5-орбита/[и находят ся два спаренных электрона, а р-орбитали имеют два неспаренных электрона. Разница в том, что атом углерода располагает валентными электронами при главном квантовом числе 2, а атом кремния характеризуется тем же числом валентных электронов (4) при я = 3. В связи с увеличением числа электронных слоев по сравнению с углеродом у кремния наблюдаются рост атомного радиуса, понижение потенциала ионизации, уменьшение сродства к электрону и ОЭО. Возрастание радиуса ведет к увеличению длины и уменьшению прочности межатомных связей, особенно в гомоатомных соединениях, вследствие чего растет электрическая проводимость и сужается ширина запрещенной зоны. Поэтому углерод в виде алмаза представляет собой изолятор, а кремний — полупроводник. В целом переход от первого типического элемента ко второму свидетельствует о нарастании металличности и ослаблении неметаллических свойств. Однако вследствие наличия большого числа валентных электронов этот переход более плавный, чем в III группе от бора к алюминию. [c.369]

Ответ можно получить сразу — вспомним как мы рассматривали атом водорода. Для одноэлектронного атома возрастающий заряд ядра притягивает электрон ближе к ядру — средний радиус зависит от /2- Но в то же время радиус орбитали увеличивается пропорционально квадрату главного квантового числа п. [c.200]

Особенность квантовой механики, в отличие от классической, заключается в широком использовании представлений теории вероятности при определении некоторых величин, характеризующих атом. Так, в теории строения атома Бора расстояние электрона от ядра (радиус орбиты) считалось важнейшей характеристикой атома. В квантовой механике принимается, что точное положение электрона в атоме определить невозможно можно указать только [c.8]

Постоянная Больцмана, к 1,380662 (44) 10 Дж/К Радиус 1-й орбиты Н-ато-ма по Бору, а 0,52917706(44). 10 м [c.501]

Если возбужденное состояние ато.ма с колебанием полной энергии (уравнения 25 и 26) достигнуто за время т < 10 сек, то при сообщении упругими соударениями достаточной энергии за время 10 сек, электрон может перескочить с I орбиты па И, И1, IV, V, VI и т.д., а также со II на III, IV, V, VI и т.д. (см. рис. 3). Поскольку наи-низшее значение энергии невозбужденного атома Е, имеет атом с радиусом г,, с ростом г, до г (т.е. с росто.м п) или с переходом электрона на более далекие от протона орбиты согласно уравнению (21) положительная энергия электрона возрастает. Энергия возбуждения электрона [1] иа 1 орбите равна Е, - Е, = 10,15 эв, на II - [c.41]

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]

Причиной возникновения цвета может быть переход электронов в возбужденное состояние с орбитали, почти полностью сконцентрированной у одного атома, иа орбиталь, которая почти полностью принадлежит другому атому Такой электронный переход называют переходом с переносом заряда (ПЗ-переходом) Эти переходы обычно возможны для легко поляризующихся иоиов переходных элементов Для соединений непереходных элементов ПЗ-переход возможен от аниона с большим радиусом и низкой валентностью к катиону с маленьким радиусом и большой валентностью Этим переходом обусловлена окраска железооксидных пигментов и различных кронов (хроматов) [c.246]

Рис. 9-1. Функции радиального распределения для электронов на 3 -, Зр-и Зй-орбиталях атома водорода. Эти кривые получены вращением орбита-лей во всех направлениях вокруг ядра, позволяющим усреднить все особенности орбиталей, которые зависят от направления в пространстве. 35-Орби-таль не приходится подвергать такой процедуре усреднения, так как она обладает сферической симметрией для этой орбита.чи радиус максимальной плотности вероятности равен 13 ат.ед., кроме того, имеются еще два небольщих максимума вероятности, расположенные ближе к ядру. Для Зр-орбитали максимальная плотность вероятности приходится на г = = 12 ат.ед., имеются одна сферическая узловая поверхность с радиусом г = 6 ат. ед. и меньщий максимум плотности, расположенный ближе к ядру. Для Зс/-орбитали характерен всего один максимум плотности ве-

Поляризуемость близка по величине к объему молекулы. Это следует, в частности, из следующей грубой модели. Мы будем описывать действие электрического поля на атом как сдвиг круговой орбиты (радиуса R) на расстояние Д. На рис. XXV.3 пунктиром показана проекция орбиты в первоначальном положении и жирной линией после включения поля. [c.675]

Это объясняют тем, что электроны, присоединяющиеся к нейтральному атому, занимают места на уже частично заселенной орбитали. Поскольку новая орбиталь при этом не возникает, а возможное отталкивание присоединенного электрона невелико, существенного изменения радиуса атома от прибавления лишнего электрона не должно быть. Этот факт противоречит большой разнице радиусов анио- [c.232]

Вскоре после того, как были развиты представления о наличии ядра в каждом атоме, были выдвинуты идеи о том, как именно протон и электрон соединяются между собой, образуя атом водорода. Можно ожидать, что в результате взаимного притяжения противоположно заряженных электрона и протона электрон будет двигаться по орбите вокруг значительно более тяжелого протона, подобно тому как Земля вращается вокруг Солнца. Бор предположил, что орбита электрона в обычном атоме водорода должна быть круговой с радиусом 53 пм (см. разд. 5.7). Согласно расчету, электрон должен вращаться по этой орбите с постоянной скоростью 2,18-10 м-с , которая составляет немногим менее 1 % скорости света. [c.110]

Определим сначала основное состояние системы электронов. Заметим, что переход второго электрона на молекулярную орбиту связан с образованием дырки. В основном состоянии кулоновское взаимодействие электрона с дыркой максимально, так как радиус образовавшегося локального экситона должен быть минимальным. Для большинства ионных кристаллов минимальный радиус экситона равен половине периода решетки [6], поэтому при исследовании основного состояния мы можем ограничиться суммированием в (2) и (3) по четырем ближайшим к адсорбированному атому отрицательным ионам. [c.134]

До 1912 г. выдвигались модели строения атома, которые были лишь частично удовлетворительными. Томсоновская модель, согласно которой атом должен быть похож на арбуз, представляла собой первую попытку как-то описать положение электронов в атоме, но эта модель не позволяла объяснить многие свойства атомов. Резерфорд выдвинул модель атома, предполагающую вращение электронов вокруг ядра по орбитам (рис. 5.2). Если обозначить заряд электрона q , а заряд протона (ядра атома водорода) <3(2, массу электрона т и радиус орбиты г, то выполняется условие [c.68]

Атом водорода. Хотя вопрос о структуре простейшего атома — атома водорода — и казался разрешенным предложенной в 1911 г. планетарной моделью, однако в самой этой модели таились внутренние противоречия. Действительно, по представлениям классической электродинамики, вращающийся вокруг ядра электрон должен непрерывно излучать энергию в виде электромагнитных волн. Отсюда вытекают два важных следствия. I) Из-за постоянного излучения энергии радиус орбиты электрона должен псследооателько уменьшаться в конце концов электрон должен упасть на ядро, что привело бы к уничтожению атома, как такового. 2) Вследствие постепенного изменения скорости вращения электрона электромагнитное излучение атома должно состоять из непрерывного ряда лучей различных длин волн. Иначе говоря, спектр водорода должен быть с п л о ш и ы. м, т. е. содержать линии, соответствуюш,не в с е в о з м о ж и ы jvi длинам волн. [c.86]

В атоме Бора каждый электрон рассматривался как заряженнаи частица, движущаяся по определенной орбите, причем переход с одной орбиты на другую считался возможным и сопровождался приобретением или потерей целого числа квантов энергии. По новейшей теории волновой механики атома понятие частицы, ограниченной плоской орбитой, заменено функцией вероятности, имеющей максимум на том расстоянии от ядра, которое соответствовало радиусу орбиты Бора. Подобно тому, как атом имеет ряд дискретных энергетических состояний, рассматриваемых как стационарные состояния и характеризуемых квантовыми числами, так и молекула имеет нормальное состояние и систему стационарных состояний. Нормальное состояние отвечает наинизшему значению общей энергии молекулы и поэтому наибольшей устойчивости. Каждое состояние молекулы, как и атома или индивидуального электрона, характеризуется волновой функцией ф, из которой может быть вычислена, хотя бы теоретически, энергия системы. Предположим, что система атомов имеет в нормальном состоянии две возможные структуры, 1 и 2, представленные волновыми функциями ф, и фз. Теория постулирует, что функция ф = аф, - -также является возможной волновой функцией системы. Наиболее устойчивая конфигурация системы могла бы быть найдена, если бы мы определили отношение /а, дающее значение волновой функции ф, соответствующее минимуму энергии. [c.69]

При распространении силовых линий электромагнитного поля от протона до орбит атома водорода электрон на орбите также смещается в среднем на величину 8, с точностью, разрешенной принципом неопределенностей Гейзенберга. В уравнении (3) применительно к атому водорода г - усредненный радиус дозволенной орбиты атома водорода, Т - период обращения электрона по дозволенной орбите, X - среднее время распространения силовых линий электромагнитного поля от протона до дозволенных орбит атома водорода. Подставляя в уравнение (3) значегшя величин 8, г, т, Т атома водорода находим, что на всех дозволенных орбитах отношение [c.11]

Сокращение длины связей 81—О и 81—С1 можно объяснить исходя из валентных возможностей атомов кремния, хлора и кислорода. Известно, что атом кремния, валентное состояние которого описывается Ззр -гибридизацией, обладает акцепторными свойствами. У него все Зй-орбитали вакантны. Атомы кислорода и хлора обладают донорными свойствами. Они имеют неподеленные пары электронов.В процессе образования ЗЮЦ, 81(ОСгН5)4 и других подобных молекул неподеленная пара электронов донора переходит на Зй-орбиталь акцептора, которая становится общей как для донора, так и для акцептора. В результате этого возникает дополнительная связь между ними. Логично считать, что в подобных молекулах ковалентные связи атома 81 с атомами О или С1 усилены донорно-акцепторным взаимодействием. При такой двоесвязности сумма атомных радиусов близка к экспериментальному значению. Таким образом, наблюдаемое укорочение связей 81—0, 51—С1 и 81—С теоретически обосновано. Эти примеры показывают, что предсказать заранее значение той или иной длины связи не всегда возможно. Следовательно, экспериментальное определение геометрических параметров молекул является задачей весьма актуальной. С другой стороны, при интерпретации опытных значений длин связей необходим учет всех валентных возможностей взаимодействующих атомов. [c.212]

Атомы или молекулы (или их ионы), имеющие лишь один электрон, в смысле решения уравнения Шрёдингера, очевидно, относятся к особой категории, поскольку орбитальные волновые функции являются одновременно и полными электронными волновыми функциями. Для таких систем уравнение ШрёдиН гера можно решить точно. Несмотря на то что для химиков пО добные одноэлектронные системы сами по себе не представляют большого интереса, они важны потому, что орбитали многоэлектронных систем во многом подобны орбиталям одноэлект-ронных. Поэтому целесообразно начать изучение атомных орбиталей с рассмотрения точно решаемой задачи, а именно с на хождения волновых функций для электрона в атоме водорода. Задачу решения уравнения Шрёдингера для электронов в ато ме или молекуле можно упростить путем разумного выбора координатной системы, определяющей положение электронов относительно ядер. Для изолированного атома, не подверженного влиянию внешних полей, все направления в пространстве эквивалентны. Можно ожидать, что при фиксированном раС стоянии г от ядра, т. е. на поверхности сферы радиуса г, электронная плотность однородна. Однако для различных г элект ронная плотность будет различна. Поэтому разумно выбрать не обычную декартову систему координат х, у, г, а систему, в которой одной из координат является г. Такая координатная [c.28]

ЛАНТАНОИДЫ (лантаниды), семейство из 14 элем. 1П периода периодич. сист. церий (ат. н. 58), празеодим (59), неодим (60), прометий (61), самарий (62 , европий (63), гадолиний (64), тербий (65), диспрозий (66), гольмий (67), эрбий (68), тулий (69), юптербий (70) и лютеций (71). Вместе с Y и La составляют группу РЗЭ. Подразделяются на цериевую (от Се до Ей) и иттриевую подгруппы. Элементы от Се до Gd наз. легкими Л., от ТЬ до Lu — тяжелыми. Содержание в земной коре 1,6-10 % по массе важные минералы — бастнезит (Се, Ьа,...)СОэР, лопарит (Na, Са, e,...)j(Ti, Nb, Та)гОб, монацит (Се, La,...)P04 содержатся в апатитах, минералах Та, Ti и U, Обладают близкими физ. и хим. св-вами имеют заполненные 5s-, 5d-и -орбитали. По мере увеличения заряда ядра происходит заполнение глубоко располож. 4/ -ор6италей (ог 4f у Се до 4 14 у Yb и Lu), а у La, Gd и Lu — и орбитали 5d . Ионный радиус уменьшается с ростом атомного номера (лантаноидное сжатие). [c.297]

С изменением атомного радиуса связано изменение электроотрицательности и, следовательно, полярности связей. В самом деле, чем меньше радиус атома, тем при прочих равных условиях в большей степени могут приблизиться к нему другие электроны, не испытывая действия сил отталкивания. Это значит, что чем большая доля -состояния содержится в гибридной орбитали, тем большую электроотрицательность проявляет атом в данной связи. Сказанное можно пояснить также другим путем. Так как ионизационный потенциал и электроотрицательность для х-электрона выше, чем для р-электрона [262, 244а, 2446], то от гибридной орбитали з + Кр следует ожидать большей электроотрицательности в том случае, когда она имеет большую долю -состояния, т. е. когда X мало. Как было упомянуто в конце раздела 5.8, соответствующие различия в полярности были обнаружены экспериментально в разных типах связей СН. [c.234]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология