Энергия ионизации также

Энергия ионизации молекул. В прямой зависимости от характера распределения электронов по связывающим и разрыхляющим молекулярным орбиталям находится также значение энергии ионизации молекул. Как мы видели, в двухатомной молекуле связывающие электроны лежат глубже, чем в атоме, а разрыхляющие — наоборот. Таким образом, энергия ионизации молекулы, верхний занятый энергетический уровень которой является связывающим, выше, чем таковая свободного атома. Например, энергия ионизации молекулы N2 (15,58 эВ) больше энергии ионизации атома азота (14,53 эВ). Если же верхний занятый уровень молекулы является разрыхляющим, то энергия ионизации молекулы меньше, чем атома. Так, энергия ионизации молекулы О 2 (12,08 эВ) меньше энергии ионизации атома кислорода (13,62 эВ). [c.56]

В квантовой механике для учета размерности различных величин чаще пользуются так называемыми атомными единицами. В атомной системе единиц запись всех уравнений и выражений теории строения атомов и молекул значительно упрощается и легче проследить их физический смысл. В этой системе приняты за единицы массы , заряда электричества, длины, энергии величины масса электрона, заряд протона, среднее расстояние электрона от ядра в наиболее устойчивом состоянии атома водорода, удвоенная энергия ионизации атома водорода, соответственно. Единице приравнена также величина к/ 2п), называемая единицей действия. Атомная система единиц применяется и в настоящем разделе пособия. В таблице 2.1 приведены некоторые соотношения между атомными единицами и единицами СИ. [c.47]

З -подслоя и стабилизацией электронной пары, проникшей под экран 3 -конфигурации. Значения третьих энергий ионизации (см. табл. 5) также показывают, что наиболее устойчивы конфигурации у Мп и у 2п. [c.32]

В табл. 21.9 указан ряд важнейших свойств атомов элементов группы 5А. Наблюдаемые в этих свойствах общие закономерности подобны обсуждавшимся ранее для элементов групп 7А и 6А с возрастанием атомного номера элемента в пределах группы происходит увеличение атомного радиуса и металлического характера. Отметим также, что в сравнении с соответствующими элементами групп 6А и 7А атомные радиусы элементов группы 5А больше, а энергии ионизации и электроотрицательности меньше. [c.314]

Величины первой и второй энергий ионизации многих атомов приведены в табл. 5.1, а на рис. 5.6 — зависимость между энергией ионизации первого электрона и значением X. Большинство этих значений было получено на основании анализа спектров соответствующих элементов. Значения третьей и более высоких энергий ионизации также известны для многих элементов для алюминия, например, определены следующие тринадцать последовательных значений энергий ионизации 5,984, 18,823, [c.110]

Ионизация атомов и молекул при столкновениях с быстрыми ионами и атомами. Зависимость эффективного сечения от энергии, аналогичная установленной в случае возбуждения газов ударом тяжелых частиц, наблюдается также и при ионизации атомов и молекул этими частицами. Здесь минимальная энергия ионизации также обычно значительно превышает величину Ктш (28.1). Так, ионизация инертных газов при бомбардировке их ионами щелочных металлов Ы+, Ыа+, К+, КЬ+ и Сз+ становится измеримой лишь при энергии ионов 100—400 эв (при потенциале [c.421]

Выраженные таким образом энергии ионизации также приведены в табл. 6, и им приписаны положительные знаки. Это соответствует принятому в настоящее время обычаю, когда изменения энергии АЯ приравниваются увеличению теплосодержания рассматриваемой системы. При этом у экзотермических реакций АН отрицательно, так как полное теплосодержание системы при такой реакции уменьшается. [c.74]

Мерой энергии НСМО ( нсмо) для данного соединения является сродство к электрону (отнесенное опять же к энергии электрона в вакууме, нсмо= сродство к электрону) или полуволна потенциала восстановления. Энергии ионизации и сродства к электрону можно оценить, например, по спектрам поглощения комплексов с переносом заряда, а энергии ионизации— также по фотоэлектронным спектрам. [c.219]

Природу химической связи и характерные особенности металлов можно объяснить на примере лития следующим образом. В кристалле лития орбитали соседних атомов перекрываются. Каждый атом предоставляет на связь четыре валентные орбитали и всего лишь один валентный электрон. Значит, в кристалле металла число электронов значительно меньше числа орбиталей. Поэтому электроны могут переходить из одной орбитали в другую. Тем самым электроны принимают участие в образовании связи между всеми атомами кристалла металла. К тому же атомы металлов характеризуются невысокой энергией ионизации — валентные электроны слабо удерживаются в атоме, т. е. легко перемещаются по всему кристаллу. Возможность перемещения электронов по кристаллу определяет также электрическую проводимость металла. [c.89]

Как видно из приведенных данных, а также рис. 12, углерод существенно отличается от других р-элементов группы высоким значением энергии ионизации. Углерод — типичный неметаллический элемент. В ряду С — 5 — Ое — 5п — РЬ энергия ионизации уменьшается, а следовательно, неметаллические признаки элементов ослабевают, металлические усиливаются. В изменении свойств атомов и соединений в этом ряду проявляется вторичная периодичность (см. рис. 18 и 131). [c.390]

Теорию Бора удается использовать также для вычисления энергии ионизации и частот спектральных линий любых атомарных частиц, содержащих только один электрон (например. Не, Li , Ве и т. д.). Энергия боровской орбиты с квантовым числом п в произвольном одноэлектронном атоме зависит от квадрата заряда его ядра (равного порядковому номеру Z элемента) [c.349]

В рассмотренном выще примере с НС1 приведенные численные данные создают впечатление, что электроны должны смещаться от атома С1 к атому Н, поскольку первая энергия ионизации у водорода (1310 кДж моль больще, чем у хлора (1255 кДж моль ). Однако на образование химической связи влияют не только энергии ионизации соединяющихся атомов, но также и сродство к электрону каждого из них. Сродство к электрону у С1 (356 кДж моль настолько выще, чем у Н (67 кДж моль ), что предсказание, основанное только на сопоставлении энергий ионизации, оказывается прямо противоположным истинному положению. Для выяснения распределения зарядов вдоль связи между двумя атомами следует принимать во внимание одновременно энергию ионизации и сродство к электрону-другими словами, электроотрицательность каждого из двух атомов. [c.535]

Особенность строения электронной оболочки атома водорода (как н гелия) не позволяет однозначно решить, в какой группе периодической системы он должен находиться. Действительно, если исходить И числа валентных электронов его атома, то водород должен нахо-д.1ться в I группе, что подтверждается также сходством спектров щ,е-лочных металлов и водорода. Со щелочными металлами сближает водород И его способность давать в растворах гидратированный положительно однозарядный ион Н+ (р). Однако в состоянии свободного иона Н + (г) — протона — он не имеет ничего общего с ионами щелочных мгталлов. Кроме того, энергия ионизации атома водорода намного больше энергии ионизации атомов щелочных металлов. [c.272]

Закономерности в изменении энергий ионизации. Энергия ионизации является очень важной характеристикой атомов. Как мы увидим в дальнейшем, от нее в значительной степени зависят характер и прочность химической связи. От энергии ионизации зависят также восстановительные свойства атомов, поскольку чем меньше энергия ионизации-, тем легче атом отдает электрон. - [c.41]

Под воздействием частиц с большой энергией может происходить также и возбуждение молекул. В зависимости от уровня возбуждения такие молекулы могут частично диссоциировать с образованием атомов или свободных радикалов. Нередко число атомов и радикалов, образующихся при облучении, превосходит число образующихся пар ионов. Число же возбужденных частиц примерно в два-три раза превышает число ионов, так как количество энергии, требуемой для возбуждения, меньше, чем энергия ионизации. При достаточном уровне возбуждения такие молекулы могут вступать в химические реакции. [c.555]

Общая характеристика элементов содержит информацию об электронном строении их атомов, размерах атомов и ионов, степенях окисления, энергии ионизации и сродстве к электрону, электродных потенциалах, изотопном составе элементов, а также о некоторых термодинамических константах. [c.178]

Подобно тому как-диссоциация молекул различных веществ требует затраты различных количеств энергии, ионизация атомов различных веществ также нуждается в затратах разных количеств энергии. Потенциал иони- [c.227]

В соответствии с особенностями электронных структур у элементов (/)-семейства энергии ионизации близки. На участке кривой 5с—2п хорошо видны две площадки, соответствующие заполнению первой и второй половин 3 /-подслоя. Заполнение З -орбиталей по одному электрону заканчивается у Мп 3(1Чз ), что отмечается некоторым повышением относительной устойчивости 452-конфигурации, проникшей под экран З -конфигурации. Наибольшее значение энергии ионизации имеет Zп(3 i 4s ), что находится в соответствии с полным завершением З -подслоя и стабилизацией электронной пары, проникшей под экран 3 -кoнфигypaции. Значения третьих энергий ионизации (см. табл. 5) также показывают, что наиболее устойчивы конфигурации у Мп и у 2п. [c.34]

Стандартные потенциалы ряда редокс-систем, расположенные в порядке увеличения потенциала, приведены в табл. В. 14. Потенциалы определены относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого принято считать равным нулю. Следовательно, стандартный потенциал системы Ре/Ре + (еР = —0,44 В) равен э.д. с. гальванического элемента, составленного из водородного электрода и полуэлемента Ре/Ре2 в стандартном состоянии. Знак — означает, что железный электрод является отрицательным полюсом рассмотренного элемента. Положение металлов в табл. В.14 соответствует их способности переходить в раствор в виде гидратированных ионов. В стандартном потенциале отражается не только энергия решетки металла и энергия ионизации атома металла, но-также и энтальпия и энтропия гидратации ионов. Гидратацией ионов объясняется, в частности, высокое отрицательное значение стандартного потенциала лития. [c.413]

Приведенные в табл. 14.2 данные показывают, что в большинстве случаев свойства щелочных металлов закономерно изменяются при переходе от лития к цезию. В основе наблюдающихся закономерностей лежит возрастание массы и радиуса атома в подгруппе сверху вниз. Рост массы приводит к возрастанию плотности. Увеличение радиуса обусловливает ослабление сил притяжения между атомами, что объясняет снижение температур плавления и кипения и уменьшение энергии атомизации металлов, а также уменьшение энергии ионизации атомов при переходе от лития к цезию. Однако стандартные электродные потенциалы щелочных металлов изменяются в ряду Li — s не монотонно. Причина этого, подробно рассмотренная в разделе 11.3.2, заключается в том, что величины электродных потенциалов связаны с несколькими факторами, различно изменяющимися при переходе от одного элемента подгруппы к другому. [c.383]

Особый интерес представляет сродство к электрону элементов группы 5А. В основном состоянии атомы элементов группы 5А обладают электронной конфигурацией пБ пр пр пр. Другими словами, в соответствии с правилом Гунда все валентные р-ор-битали этих атомов наполовину заполнены электронами, спины которых ориентированы в одинаковом направлении. Присоединение электрона к такой довольно устойчивой конфигурации энергетически невыгодно, и действительно, сродство к электрону азота близко к нулю или даже несколько положительно (см. разд. 6.6, ч. 1). Значения сродства к электрону для других элементов группы 5А отрицательны, но все же присоединение электрона к любому элементу группы 5А приводит к выделению значительно меньшей энергии, чем для элементов группы 6А или 7А. Наличие устойчивой, наполовину заполненной электронной подоболочки ответственно также за относительно высокие значения энергии ионизации элементов группы 5А, особенно в случае азота, который имеет более высокий потенциал ионизации, чем кислород. [c.314]

Окислительно-восстановительные реакции связаны с электронным строением атомов, с видами валентной связи между ними, а также с энергией ионизации и электроотрицательностью элементов. [c.104]

В литературе по эмиссии электронов можно найти много примеров, когда этот эффект, несомненно, имеет место [46]. Если в результате хемосорбции кислорода работа выхода у вольфрама сильно возрастет, то на его поверхности будут хемосорбироваться в виде ионов не только атомы щелочных и щелочноземельных металлов, но и атомы металлов, обладающих значительно более высокими энергиями ионизации. Подобные явления имеют место также при воздействии кислорода на поверхности железа, меди и никеля, когда ионы этих металлов при своем движении по поверхности приближаются к хемосорбированным ионам кислорода или располагаются поверх них (раздел УИ, 6), вызывая проникновение хемосорбированного кислорода внутрь поверхностных слоев металла при этом происходит обращение поверхностного потенциала. Цезий, адсорбированный поверх кислорода, хемосорбированного на вольфраме, значительно прочнее связывается с. металлом, чем цезий, хсмосорбированный на чистой поверхности вольфрама. В результате oднoвpeмeнf oй хемосорбции обоих веществ работа выхода падает до такой [c.165]

Благородные газы заканчивают собой каждый период системы элементов. Кроме гелия, все они имеют на внешней электронной оболочке атома восемь электронов, образующих очень устойчивую систему. Также устойчива и электронная оболочка гелия, состоящая из двух электронов. Поэтому атомы благородных газов характеризуются высокими значениями энергии ионизации и, как правило, отрицательными значениями энергии сродства к электрону. [c.492]

На кривой энергии ионизации наряду с резко выраженными экстремальными точками наблюдаются слабовыраженные максимумы и минимумы. Наличие их можно объяснить с помощью двух представлений об экранировании заряда ядра и о проникновении электронов к ядру. Эффект экранирования заряда ядра обусловлен наличием в атоме между электроном и ядром других электронов, которые ослабляют воздействие на этот электрон положительного заряда ядра. Эффект проникновения электронов к ядру обусловлен тем, что все электроны могут находиться в определенные моменты времени в области, близкой к ядру. Внешние электроны также проникают к ядру через слои внутренних электронов. Эффект проникновения увеличивает прочность связи внешних электронов с ядром. [c.228]

Попробуем проследить, что будет, если для завершения валентного уровня добавить нгдостающее количество электронов. Образующаяся при добавлении первого электрона заряженная частица (ион) будет обладать отрицательным зарядом. Вследствие отталкивания одноименных зарядов, добавление каждого следующего электрона будет проходить все более сложно и требовать все больших энергетических затрат. Но ведь можно получить частицу с завершенными уровнями другим путем Затраты энергии на удаление одного электрона из аггома с малым значением энергии ионизации значительно меньше. Образующаяся при этом частица также будет заряжена (положительно), что осложнит отрыв каждого последующего электрона. Однако если число электронов на внешнем уровне мало, то для получения полностью завершенных уровней с внешнего уровня можно удалить все электроны. Энергетические затраты при этом будут значительно меньше, чем при присоединении большого количества электронов, ведь сила взаимодействия зарядов, которую для этого нужно преодолеть, прямо пропорциональна величине заряда. Поэтому выполняется принцип деньга деньгу тяне . [c.51]

Малый радиус атомов объясняет также более высокие значения энергии ионизации металлов этой подгруппы, чем н[елоч 1ых метал. юв. Это приполит к большим различиям в химических свс)й-стлах металлов обеих подгрупп. Элементы подгруппы меди — малоактивные металлы. Они с трудом окисляются и, наоборот, нх ионы легко восстанавливаются они не разлагают воду, гидроксиды их являются сравнительно слабыми основаниями. В ряду напряжений они стоят после водорода. В то же время восемнадцатиэлектронный слой, устойчивый у других элементов, здесь еще пе вполне стабилизировался и способен к частичной потере электронов. Так, медь наряду с однозарядными катионами образует и двухзарядные, которые для нее даже более характерны. Точно так же для золота степень окисленности -)-3 более характерна, чем -f-1. Степень окисленности серебра в его обычных соедннен[ их равна - -1 однако известны и соединения со степенью окисленности серебра -j-2 и +3. [c.570]

Из металлов подгруппы цинка ртуть наименее активна вследствие высокой энергии ионизации ее атомов (см. табл. 34). Соляная и разбавленная серная кислота, а также щелочи не дейстиуют на ртуть. Легко растворяется ртуть в азотной кислоте. Концентрированная серная кислота растворяет ртуть ири нагревании. [c.626]

Поле ядра атома, удерживающее электроны, притягивает также и свободный электрон, если он окажется вблизи атома правда, этот электрон испытывает отталкивание со стороны. электронов атома. Теоретический расчет и экспериментальные данные показывают, что для многих атомов энергия притяжения дополнительного электрона, к ядру превышает энергию его отталкивания о1 электронных оболочек. Эти атомы могут присоединять электрон, образуя устойчивый отрицательный однозарядный ион. Энергию отрыва электрона от отрицательного однозарядного иона называют сродством атома к электрону. Подобно энергии ионизации сродство к электрону обычно выралоется в электронвольтах. [c.32]

К типичным восстановителям относятся а) простые веществу, атомы, которых обладают малой электроотрицательностью (метал лы основных подгрупп I и II групп, а также некоторые другие металлы восстановительная активность металлов обычно тем больше, чем меньше энергия ионизации их атомов) б) анионы, как простые, например С1-, S , так и сложные, в которых более элект- роположнтельный элемент не имеет предельной степени окисления, например (8+ Оз) , (Ы+ Ог) в) катионы, у которых степень окисления может возрасти, например Ge+ , Sn+2, Fe+ , Ti+ г) некоторые вещества прн высоких температурах, например С, СО, На. [c.203]

Щелочные, щелочноземельные металлы, Ве и Мц относятся к наиболее электроположительным, элементам. В соедиисния.х с другими элементами для ме1 ал юв нодгрупны 1А тиинчиа степень окисления +1. а для металлов подгруппы 11.Л 2. С ростом числа электронных слоев и увеличением радиусов энергия иоиизации атомов уменьщается. Вследствие этого химическая активность элементов в подгруппах увеличивается с ростом нх порядкового номера. С малой энергией ионизации связан характерный для них фотоэффект, а также окрашивание их со 1ями пламени газовой горелки. Благодаря легкой отдаче наружных электронов щелочные и щелочноземельные металлы образуют соединеиия преимущественно с ионной связью. [c.127]

В подобных реакциях в качестве восстановителей могут выступать металлы и металлоиды, а также другие элементарные веигест-ва, кроме гелия, неона и фтора (см. также гл. VII, 1 и 2). Восстановительная активность элементарных веществ определяется в основном, как это видно из приведенных рассуждений, энергиями ионизации атома и сублимации вещества чем они меньше, тем сильнее восстановительная активность элементарного вещества. [c.118]

Большое значение релятивистские эффекты имеют для элементов побочных подгрупп. Давно известно, что химические и физические свойства золота сильно отличаются от свойств меди и серебра. Часто такие отличия носят название аномалии Аи . Например, большинство координационных соединений Аи (I) имеет координационное число 2, в то время как Ag (I) и Си (I) имеют тенденцию к большим значениям. Золото имеет значение 1 значительно большее, чем серебро, и связано это с релятивистским сжатием бв-подоболочки. Это объясняет низкз ю восстановительную активность золота, а также существование аурид-иона Аи в таких соединениях, как СзАи или КЬАи. Серебро такие соединения уже не образует. Сжатие валентной 6в-А0 золота также увеличивает прочность и уменьшает длину его связей в соединениях. Вторая энергия ионизации золота Е 2 меньше, чем у серебра, что связано с релятивистским расширением 5 -подоболочки. Поэтому проявление в соединениях золота более высоких степеней окисления, чем у меди и серебра, связано с меньшими энергетическими затратами для участия в этом 5й-электронов. Желтый цвет золота связан с релятивизмом. Вследствие небольшого энергетического различия между сжатым [c.86]

Металлические и неметаллические элементы различаются по своим физическим и химическим свойствам. Неметаллические элементы не имеют характерных для металлов блеска, ковкости и пластичности, а также хорошей электро- и теплопроводности. В структуре твердых неметаллических элементов атомы окружены сравнительно небольшим числом ближайших соседей и связаны друг с другом ковалентными связями. Неметаллические элементы характеризуются более высокими энергиями ионизации и электроотрицательностями, чем металлические элементы. Растворимые оксиды неметаллических элементов обычно образуют водные растворы, обладающие кислотными свойствами по этой причине неметаллические оксиды называю 1О1СЛ0ТИЫМИ ангидридами. В отличие от них растворимые оксиды металлов образуют основные растворы, и поэтому называются основными ангидридами. [c.329]

В третьей побочной подгруппе различия в свойствах лантана и лантаноидов, с одной стороны, и актиния и актиноидов, с другой, в основном, обусловлены релятивистскими эффектами. Первые три энергии ионизации Ас выше, чем соответствующие энергии Ьа, хотя до лантана сверху вниз в подгруппе энергии ионизации уменьшаются. Лантаноиды образуют, в основном, тригалогениды (исключение составляют Се, Рг, ТЬ, которые также образуют тетрафториды). Для актинидов же типично большее разнообразие с образованием тетра-, пента- и гексагалогенидов. Это иллюстрирует хорошо известное в неорганической химии правило, что из двух элементов побочной подгруппы более тяжелый проявляет большую валентность. Объяснение этого правила с позиции влияния релятивистских эффектов заключается в том, что релятивистское расширение - или /-подоболочки облегчает удаление с нее электронов (проявляются более высокие степени окисления). [c.87]

Малый радиус атомов объясняет также более высокие значения энергии ионизации металлов этой подгруппы, чем щелочных металлов. Это приводит к большим различиям в химических свойствах металлов обеих подгрупп. Элементы подгруппы меди — малоактивные металлы. Они с трудом окисляются, и, наоборот, их ионы легко восстанавливаются они не разлагают воду, гидроксиды их являются сравнительно слабыми основаниями, В ряду напряжений они стоят пос.ле водорода. В то же время восемнадцатиэлектронный слой, устойчивый у других элементов, здесь еще не вполне стабилизировался и способен к частичной потере электронов. Так, медь наряду с однозарядными катио1[ами образует и двухзарядные, которые для нее даже более характерны. Точно так [c.533]