Потенциал ионизации потенциальная

Задание. Составьте условие минимума потенциальной энергии двухатомной молекулы. Для этого приравняйте к нулю первую производную потенциальной энергии по г. Воспользуйтесь понятиями потенциала ионизации и сродства к электрону и включите в выражение потенциальной энергии члены, отвечающие образованию ионов и В из нейтральных атомов. Найдите таким путем величину О. Учтите, что положительному / соответствует получение энергии, а положительному — выделение. [c.26]

Когда в двухатомной молекуле электроотрицательности атомов сильно различаются, электрон притягивается к атому с более высокой электроотрицательностью, например в случае газообразного хлорида калия. Наличие дипольного момента указывает на то, что по существу положительный заряд находится на атоме калия, а отрицательный — на атоме хлора. Ионы калия и хлора удерживаются вместе ионной связью. Ионная связь довольно легко может быть рассмотрена количественно. Чтобы построить кривую потенциальной энергии молекулы, рассмотрим изолированный атом калия и изолированный атом хлора. Потенциал ионизации калия равен 4,34 В, поэтому для получения К++,е требуется 4,34 эВ. Сродство к электрону для хлора составляет [c.446]

Для таких реакций характерно превращение ковалентной связи исходной молекулы в ионную связь конечной молекулы. При этих условиях в качестве нулевого приближения можно рассматривать пересекающиеся поверхности, одна из которых отвечает взаимодействию атома М с ковалентной молекулой Ха ( ковалентная поверхность), а другая — взаимодействию иона с X" — X ( ионная поверхность). Линия пересечения этих поверхностей определяется условием компенсации разности потенциала ионизации атома М и сродства к электрону молекулы Х кулоновским притяжением между и парой X" — X. Для рассматриваемых реакций типичные величины координаты точки пересечения оказываются порядка 5—10 А. На столь больших расстояниях взаимодействие между ионным и ковалентным состояниями оказывается таким малым, что приближенно истинная поверхность потенциальной энергии может быть построена из участков ковалентной и ионной поверхностей, линия пересечения которых является линией излома адиабатической поверхности потенциальной энергии [262]. [c.117]

В соответствии с рассмотренны.м механизмом неупругого соударения процесс ионизации при ударе быстрого атома или иона наглядно может быть представлен при помощи потенциальных кривых, изображенных на рис. 119 [1274]. При сближении двух атомов А потенциальная энергия системы повышается согласно кривой А+А. На некотором расстоянии г взаимная потенциальная энергия атомов А становится равной потенциальной энергии системы ион — атом (кривая А + А+). В точке пересечения (сближения) обеих кривых становится возможным переход системы из состояния А+А в состояние А Ч- А+, т. е. ионизация одного из атомов. Так как точка пересечения должна лежать вблизи уровня А + А+ (/), то из этого следует, что измеряемая минимальная энергия ионизации должна быть близкой к величине, определяемой уравнением (28.1), т. е. равной или лишь немного превышающей удвоенный потенциал ионизации данного атома. Как мы видели, это действительно имеет место. [c.425]

Здесь К — коэффициент перехода, ав —приведенная масса сталкивающихся частиц, Гд— межъядерное расстояние переходного комплекса, равное е2/(/л — Ев), где е — заряд электрона, 1а — потенциал ионизации частицы А, — сродство к электрону частицы В. Коэффициент перехода К) связан с вероятностью (р) взаимного пересечения потенциальных поверхностей частиц А и В соотношением [c.282]

Легко показать, что для одноэлектронного атома с зарядом ядра 2 энергия Е = —2п Можно предположить, что валентный электрон калия движется в потенциальном поле, обусловленном ядром и заполненными оболочками электронов так, что в первом приближении калий можно рассматривать как одноэлектронный атом с эффективным зарядом ядра, равным I. Вычислите 2, если дано, что первый потенциал ионизации калия равен 4,34 в. (Обратите внимание на то обстоятельство, что низший возможный уровень для валентного электро- [c.396]

Условия, при которых происходит ионизация электронным ударом, описываются принципом Ф.ран-ка — Кондона,. согласно которому" положение относительно тяжелых атомных ядер в молекуле не изменяется во время электронного перехода. Если графически изобразить кривые потенциальной энергии молекулы до перехода и молекулярного иона после перехода, то точки на этих кривых будут характеризовать условия до и после ионизации, соответствующие одинаковому положению атомных ядер, и будут располагаться на линии, параллельной оси энергий (рис. 177). Такие переходы называются вертикальными переходами, а измеренный таким способом потенциал ионизации — вертикальным. Он представляет собой минимум энергии, необходимой для удаления электрона из нормальной молекулы без изменения конфигурации ядер. [c.474]

ПО энергиям (температура катода около 2500° К), вычисленному по закону Максвелла. Хвост у ионов С значительно длиннее и имеет такую форму, которую можно было бы ожидать, если бы область Франка — Кондона пересекала отталкивательную часть поверхности потенциальной энергии в (СН4) Вертикальный потенциал ионизации будет равен 26,7, но этот уровень лежит примерно на 2,5—3 эв выше предела диссоциации, поэтому распад будет сопровождаться избытком энергии такого же порядка. Кривая производной позволяет с большой чувствительностью обнаружить эту избыточную энергию. [c.486]

Тенденция П. п. к образованию комплексов с переносом заряда с электронодонорными и электроноакцепторными веществами обусловлена сближением энергетич. уровней л-электронов по мере роста длины сопряжения, уменьшением потенциала ионизации и возрастанием сродства к электрону. Образование комплекса с переносом заряда сопровождается снижением энергии активации электрич. проводимости и во многих случаях значительным возрастанием о, достигающим нескольких порядков. При этом снижается потенциальный барьер между участками сопряжения при сохранении, как правило, неизменной концентрации носителей тока. [c.71]

Все соображения о переходах под действием электронного удара в соответствии с принципом Франка — Кондона применимы к ионизации квантами света. При сильно сдвинутых кривых потенциальной энергии молекулы и иона адиабатический потенциал ионизации по кривой появления не может быть определен. [c.31]

Примем, что электрон отрицательного иона А" стабилизирован в потенциальной яме (для простоты в одномерной и прямоугольной) глубиной I (энергия сродства к электрону) и находится в кулоновском поле положительного иона (рис. 2). Если потенциал ионизации больше, чем 7д, то туннельный переход электрона может привести к рекомбинации ионов (А" - - В — А 4- В). Действительно, в [6] показано, что предельные концентрации ионов, получаемые в рамках даже простой модели Гамова (при упомянутых выше расстояниях туннелирования) близки к экспериментально наблюдаемым величинам [/]пр — — 10 слГ . Это означает, что именно нри низкотемпературном твердофазном радиолизе разумно предпринять поиски эффектов туннельного переноса электронов, что подтвердилось первыми же аккуратно поставленными экспериментами такого рода [7]. [c.70]

Сложный контур полосы свидетельствует о том, что она включает несколько электронных переходов. Сплошной характер может быть вызван диссоциацией и ионизацией. Потенциал ионизации молекулы метана (12,99 эв [18]) соответствует длине волны 946 А. В возбужденном состоянии в связи с переходом электрона со связывающей орбитали на разрыхляющую прочность связи понижается и глубина потенциальной ямы уменьшается, поэтому вероятными становятся вибронные переходы, приводящие к диссоциации молекулы (см. рис. 1.5) [1]. [c.99]

Представляет большой интерес, особенно для фотохимии, исследование колебательного возбуждения, сопровождающего потерю электронной энергии из-за изменения орбитального углового момента или главного квантового числа атома. Такие сильно возбужденные частицы обычно очень эффективно дезактивируются многоатомными газами, а величина поперечного сечения тушения показывает некоторую приближенную зависимость (особенно для представителей гомологического ряда) от поляризуемости и потенциала ионизации. Высокая вероятность обмена энергией обусловлена образованием химических комплексов и связанным с этим пересечением поверхностей потенциальной энергии. [c.293]

Рассмотрим электрон, расположенный на АО ф изолированного нейтрального атома р. Энергию связи, или потенциал ионизации Wг, этого электрона можно представить в виде суммы трех слагаемых кинетической энергии электрона Т , соответствующей первому члену в выражении (3.53) потенциальной энергии электрона, обусловленной притяжением к его ядру, т. е. Vip, и, наконец, потенциальной энергии, обусловленной отталкиванием между данным электроном и электронами, находящимися на других АО фг атома /. Таким образом, [c.123]

Потенциал ионизации Li равен 5,37 эв. Сродство к электрону атома С1 составляет 3,83 эв. При каком расстоянии между атомами кривая потенциальной энергии ионного состояния пересекает кривую, соответствующую ковалентному состоянию [c.89]

Эта кривая потенциальной энергии, построенная без учета члена, соответств ющего межядерному отталкиванию, изображена на рис. 44, а. На этом рисунке за нулевую энергию принята потенциальная энергия при бесконечном удалении протонов друг от друга и электрона на бесконечное расстояние от обоих протонов. Однако диссоциация молекулярного иона водорода не является диссоциацией на два иона и один электрон, а диссоциацией на один ион и один атом. Поэтому значение, к которому асимптотически стремится потенциальная энергия при большом расстоянии между частицами, представляет собой потенциал ионизации водорода с отрицательным знаком —13,5 вольта, как это показано на рисунке. [c.143]

Совершенно очевидно, что если расстояние между ядрами уменьшено до нуля, то получающееся состояние окажется низшим состоянием иона гелия, Не . Таким образом, если г = О, то потенциальная энергия достигает потенциала ионизации Не" с отрицательным знаком —54,1 вольта. Если, используя кривую притяжения, показанную на рис. 44, а, учесть и межядерное отталкивание, то получится суммарная кривая, показанная на рис. 44, Ь, для которой принят тот же нулевой уровень энергии, что и раньше. В масштабе рисунка эта кривая представляется очень пологой, причем интересно отметить, что она выражает очень небольшую разность двух больших величин— потенциалов притяжения и отталкивания. [c.143]

Рис. 2.11. о) потенциальная энергия свободного атома б) потенциальная энергия атома в сильном электрическом поле в) потенциальная энергия атома вблизи поверхности металла ф — работа выхода, Е — потенциал ионизации атома, Хс — расстояние от плоскости зеркального изображения электрона (в первом приближении от поверхности), на котором электронный атомный уровень становится равным [c.52]

Теоретич. анализ энергетич. состояний молекул проводят, как правило, с помощью упрощенных моделей, не учитывающих в полной мере всех взаимод. в системе ядер и электронов. При этом характерно появление В. э. у., к-рое, однако, снимается при переходе к моделям более высокого уровня. Так, при оценке первых потенциалов ионизации молекулы СН по методу молекулярных орбиталей получают 4-кратное вырождение основного электронного состояния иона СН4, к-рое отвечает удалению электрона с одной из четырех локализованных молекулярных орбиталей связи С—Н. Модели, более полно учитывающие электронную корреляцию (см. Конфигурационного взаимодействия метод), предсказывают снятие 4-кратного вырождения и появление 3-кратно вырожденного и одного невырожденного уровня (при сохранении эквивалентности всех четырех С—Н связей). Соответственно для молекулы СН должны наблюдаться хотя бы два различных, но близких по величине потенциала ионизации, что подтверждено экспериментально. Точно так же учет колебательно-вращат. взаимодействий снимает вырождение вращат. состояний молекул снятие случайного вырождения колебат. состояний связывают с учетом ангармоничности потенциальных пов-стей спин-орбитальное взаимод. частично снимает В.э.у. с различными значениями проекции спина на ось. Для квантовой химин очень важен эффект снятия вырождения электронных состояний молекулы при изменении ее ядерной конфигурации. Так, учет электронно-колебат. взаимодействия снимает упомянутое выше 3-кратное В. э. у. иона СН и объясняет колебат. структуру фотоэлектронных спектров СН,. [c.440]

Аналогичные соображения применимы к третьей производной ионизационной кривой двузарядных ионов при электронном ударе. В этом случае первые производные имеют ту же самую форму, что и ионизационная кривая для однократной ионизации. Моррисон указал, что многие трудности в интерпретации кривых эффективности ионизации являются следствием использования в качестве ионизирующих частиц электронов. Если вместо них использовать фотоны, то многие инструментальные трудности, связанные с зарядом, который несет электрон и которые приводят к изменению его кинетической энергии в рассеянных полях, могут быть преодолены устраняются также трудности, связанные с контактной разностью потенциалов, поэтому энергия луча точно известна. Значительно облегчается также получение луча, однородного по энергиям. Существенно то, что пороговый закон при ионизации фотонами, установленный Гельтманом [727], имеет очень удобную форму для экспериментального исследования. Вероятность ионизации изменяется скачкообразно при критической энергии от О до величины, которая сохраняется для пучков с большей энергией. Первая производная ионизационной кривой дает пики, при помощи которых может быть установлена вероятность электронных переходов. Простой пример кривой вероятности переходов иллюстрируется гипотетической двухатомной молекулой (рис. 177). Если равновесное межъядерное расстояние в ионизированной молекуле близко к основному состоянию, то относительная вероятность электронного перехода, такая, как в точке а, будет весьма высока и связана с наинизшей энергией процесса измеряемый потенциал ионизации будет адиабатическим. Если межъядерное равновесное расстояние в ионе и в молекуле различается (случай Ь), то вероятность будет увеличиваться с увеличением энергии от О до максимального значения. При этих условиях нельзя измерить адиабатический потенциал ионизации. В случае Ь вероятность образования молекулярного иона возрастает от О до максимума вследствие переходов выше предела диссоциации осколочный ион к будет появляться с вероятностью, соответствуюш,ей переходу в область сплошного спектра. Третий тип вероятных переходов показан в точке С и соответствует пересечению области Франка — Кондона с верхним состоянием потенциальной кривой выше предела диссоциации. В этом случае вероятность увеличивается от О до максимума и затем падает снова до 0. При этом не может быть переходов, приводящих к образованию молекулярных ионов. [c.482]

Потенциалы ионизации (7) — важнейшая количественная характеристика прочности электронных конфигураций отдельных атолгов и образующихся из них ионов. При этом различают первый (Ух), второй (/.,) и т. д. потенциалы, соответствующие отрыву первого, второго и последующих электронов. Таким образо.м, потенциал ионизации равен потенциальной энергии отрываемого электрона с обратны.м знако г. В это.м случае / = [c.39]

Можно быть уверенным в том, что ион С1 конфигурации, выраженной формулой (7), будет иметь предел диссоциации 15,434 эв. Ниже перечислены причины, позволяющие считать, что потенциал ионизации для образования этого иона равен 14,09 эв. Во-иервых, предполагая, что вблизи порога имеет место ионизация с орбит хлора (Пи) и (Пg), следует ожидать, согласно формуле (6),что первый излом на кривой (над началом линейной части) относится к отрыву электрона (agЗp). Во-вторых, интерпретация Хауэлла [28] спектроскопических данных приводит к тому, что состояние 2 находится на 2,55 эв выше, чем состояние П. Это находится в хорошем соответствии с величиной 2,46 эв, определенной методом электронного удара и равной разности между первым потенциалом ионизации (11,63 эв) и потенциалом ионизации (14,09 эв). В-третьих, вертикальный потенциал ионизации (14,09 эв) указывает на то, что рассматриваемое ионное состояние имеет энергию диссоциации примерно на 1 эв ниже, чем состояние С12 2 (2,475 эв). Это значит, что ионное состояние возникло в результате отрыва связывающего электрона. Наконец, установлено, что осколочные ионы С1 образуются при энергии электронов 15,51 эв (см. ниже). Это служит веским доказательством того, что вертикальный переход совершается на потенциальную кривую С] , имеющую Ге больше, чем Ге для состояния С12 2 , и предел диссоциации при 15,434 эв. Переход происходит на ту часть кривой, которая расположена по другую сторону от минимума. Таким образом, имеются убедительные доказательства того, что потенциал ионизации, равный 14,09 эв, определенный методом электронного удара, соответствует отрыву связывающего электрона Зр). Образующийся при этом ион имеет конфигурацию, выраженную формулой (7). [c.415]

Если минимум потенциальной кривой ионного состояния смещен вправо относительно минимума кривой молекулы А В (рис. 1.1, а), то вертикальный переход (показан стрелкой) на более высокий по энергии электронный уровень приводит к образованию молекулярного иона в различных возбужденных колебательных состояниях. Если энергия иона АВ+ больше его энергии диссоциации До и потенциал ионизации атома А меньше В, то возможна диссоциация нона АВ+ с образованием атомного иона А+ (рис. 1.1, б). Процесс называют диссоциативной ионизацией, так как ионизация приводит к диссоциации. Следовательно, при осуществлении этого процесса в масс-спектре будут присутствовать молекулярный ион АВ+, атомный ион А+ и атом В. На рис. 1.1, в иллюстрируется процесс ионизации с переходом в антисвязывающее состояние, которое приводит к образованию [c.20]

Потенциал ионизации атома понижается, если атом находится в сильном электрическом поле. Уменьшение энергии, необходимой для отрыва электрона от атома, можно наиболее наглядно иллюстрировать, изобразив внутриатомное поле, удерживаюшее электрон в атоме, в виде потенциального барьера. При отсутствии внешнего поля высота барьера долл на быть одинакова для любых направлений вылета электрона, барьер должен быть симметричен и его сечение должно изображаться кривой, изображённой на рисунке 73, а. Прямая АВ соответствует постоянному потенциалу вне атома. Когда атом находится в электрическом поле, потенциал внешнего поля может быть изображён наклонной прямой Л1В1 (рис. 73,6). В соответствии с этим меняется и форма потенциального барьера [c.165]

В изотермической плазме шнура дуги СВД (а также в изотермической плазме звёздных атмосфер) налицо условия, необходимые для интенсивного свечения рекомбинации. Самый процесс равновесной термической ионизации предполагает не только постоянное отщепление электронов от атомов, но и постоянную их рекомбинацию. Вместе с тем при высоких давлениях влияние электрических атомных полей одних атомов на другие приводит не только к расширению спектральных линий, но и к понижению потенциала ионизации атома или, другими словами, к понижению пofeнциaльнoro барьера на краях потенциальной ямы атома. Уровень ионизации как бы размывается в сторону ниже лежащих и, в свою очередь, размазанных уровней возбуждения и сливается с ними. В результате значительная доля атомов, которые в других условиях при соударениях с элек- [c.384]

Однако энергия разрыва ионной связи определяется не только энергией притяжения ионов, так как не существует молекул (в газовой фазе), для которых продуктами диссоциации основного состояния являлись бы ионы. Наименьший потенциал ионизации имеет атом s (I = 3,86 эв), а наибольшим сродством к электрону обладает С1 (А = = 3,83 эв), так что даже для s l энергетически выгоднее диссоциация на атомы, а не на ионы ). На рис. 5.2 показаны кривые потенциальной энергии Na l, полученные на основе классической электростатической модели. Ионная связь имеет место только в том случае, если энергия кулоновского притяжения ионов превышает энергию /— А, необходимую для образования изолированных ионов. [c.59]