Орбитали атома водорода

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.

Р С. 8-19. Трп способа изображения сферически симметричной Ь-орбитали атома водорода. [c.367]

Рис. 8-21. Три способа изображения 2р2-орбитали атома водорода. Точечное изображение (а) плотности вероятности, т.е. функции и контурная диаграмма (б) 2р -орбитали. Контурные линии соответствуют постоянным значениям функции ф " в плоскости уг и выбраны так, чтобы в трех измерениях они охватывали 50 или 99% полной плотности вероятности. 2р2-Орбиталь симметрична относительно оси 2. Объемное изображение (в) поверхности, охватывающей

Рис. 12-1. Образование химической связи в молекуле Н2. а-плотность вероятности обнаружения электрона на Ь-орбитали атома водорода б-сферическая поверхность, охватывающая область, в которой вероятность обнаружить электрон составляет 99% в-два далеко удаленных друг от друга атома водорода, не оказывающих влияния один на другой г-сближение атомов каждое

Рис. 12-11. Перекрывание 15-орбитали атома водорода с валентными орбиталями атома фтора. Результирующее перекрывание 2р,- или 2р -орбитали фтора с Ь-орбиталью водорода равно нулю, вследствие чего эти две р-орбитали не могут вовлекаться в образование молекулярных орбиталей молекулы НР.

Какие экспериментальные данные позволяют оценить относительное энергетическое положение Ь-орбитали атома водорода и 2р-орбитали атома фтора, уровни которых изображены на рис. 12-12 [c.546]

Рис., 7. Радиальное распределение плотности электронного облака 1 , и З -электронов. (В качестве единицы по оси абсцисс принят радиус первой орбиты атома водорода ао = 0.529 А).

Для 15-орбитали атома водорода гюв=— [c.30]

Орбитали атома водорода [c.19]

Расчетами нами установлено, что для каждой дозволенной орбиты атома водорода, величина [c.10]

Известно, что силы гравитационного притяжения электрона и протона совершенно недостаточны для удерживания электрона в атоме водорода на стационарных орбитах. Нес.мотря на это, уравнение (3) движения планет солнечной системы под действием сил гравитационного поля описывает движение электрона по дозволенным орбитам атома водорода под действием сил электромагнитного поля. Следовательно, электромагнитное и гравитационное поля имеют одинаковый характер распространения и уравнение (3) может быть использовано как уравнение единого поля. [c.12]

Видно, что уравнение (4), как и уравнение (3), где описываются движения планет солнечной системы под действием сил гравитационного поля, может быть применено для движения электрона по дозволенным орбитам атома водорода под действием сил электромагнитного поля. [c.13]

Ю - сек. По уравнению (8) находим значение величины ДЕ для электрона на всех орбитах атома водорода [c.16]

Кз. .. К , а кривизна силовых линий снижается К, > К, > К3 >. .. К . Следовательно, с увеличением номера орбиты атома водорода, уменьшается сила притяжения между электроном и протоном и В случае действия их через центральную силовую трубку. В целом в атоме водорода центральная силовая трубка имеет кривизну К > О по сравнению с центральной силовой трубкой неподвижных зарядов ( 6, 7) с К = 0. Поэтому в атоме водорода искривленная силовая трубка обеспечивает более сильное притяжение противоположных зарядов. [c.28]

На всех дозволенных орбитах атома водорода [c.29]

Рис. 3. Колебания электрона на II и III орбитах атома водорода в возбужденном состоянии

Аналогичное колебание энергии происходит в возбужденном состоянии электрона на всех остальных стационарных орбитах атома водорода. [c.40]

Каково значение главного квантового числа орбитали атома водорода, если энергия электрона равна соответственно —3,4 эВ —13,6 эВ —0,85 эВ [c.5]

Представьте графически, как изменяется электронная плотность в зависимости от расстояния от ядра для электронного облака, соответствующего -орбитали атома водорода. [c.19]

Штриховой линией и пунктиром на этой схеме показаны трехцентровые связи здесь общая пара электронов занимает молекулярную орбиталь, охватывающую три атома — мостиковый атом водорода и оба атома бора. Такая орбиталь образуется вследствие перекрывания 1з-орбитали атома водорода с ер -гибридными орбиталями двух атомов бора (см. рис. 15.1). Четыре концевых атома водорода связаны с атомами бора обычными двухцентровыми двухэлектронными связями. Таким образом, из двенадцати в ентных электронов, [c.397]

Примером гетеронуклеарных двухатомных молекул е ядрами, сильно отличающимися по величине эффективного заряда, могут служить молекулы гидридов. Рассмотрим молекулу НР. Электронные конфигурации атомов Н[151, Р[18 25 2р 1. Энергии 18-А0 (Н) и 2р-А0 (Р) близки, и связывающая а-орбиталь может быть представлена как линейная комбинация 15-орбитали атома водорода и 2р -орбитали атома фтора, имеющих одинаковые свойства симметрии относительно оси молекулы. Упрощая, можно считать, что все электроны фтора, кроме 2р г, сохраняют свой атомный характер 15- и 25-орбитали не комбинируют с 15-орбиталью атома Н вследствие большого отличия от нее по энергии. АО 2р и 2р не комбинируют из-за различия по симметрии относительно оси молекулы. Все эти орбитали становятся [c.83]

В молекуле НР энергии атомной Ь-орбитали водорода и атомной Ь-орбитали фтора настолько различны, что в сущности между ними отсутствует взаимодействие. Слищком низкой энергией обладает также и 25-ор-биталь атома фтора. Только 2р-орбитали фтора достаточно близки по энергии к Ь-орбитали водорода, чтобы эффективное взаимодействие между ними привело к образованию настоящих молекулярных орбиталей. Но из трех 2р-орбиталей фтора две (2р и 2ру) имеют неподходящую симметрию для комбинации с Ь-орбиталью водорода, как это можно видеть из рис. 12-11. Результирующее перекрывание каждой из этих двух р-орбиталей с Ь-орбиталью сводится к нулю, если учесть знаки волновых функций. Молекулярные орбитали в НР поэтому образуются комбинациями 1х-орбитали атома водорода с 2р -орбиталью атома фтора. Эти комбинации дают две молекулярные орбитали с симметрией а-типа, одну связывающую (ст) и другую разрыхляющую (ст ). [c.532]

Попытаемся представить себе, что произойдет со связью Н—Р, если энергия Ь-орбитали атома водорода постепенно понизится. Различие в энергиях между молекулярной орбиталью ст и двумя атомными орбиталями, из которых она образовалась, постепенно уменьщится и вклады атомных орбиталей в молекулярную орбиталь ст уравняются. Неравномерность в распределении электронного заряда должна снизиться, и в молекуле постепенно возникает полностью симметричная ковалентная связь такого типа, как в р2 или в Н2. К такой ситуации гораздо ближе связь в молекуле НС1, поскольку первые энергии ионизации атомов Н и С1 довольно мало отличаются друг от друга 1310 и 1255 кДж-моль соответственно. В молекулах НС1, НВг и Н1 связи значительно ближе к чисто ковалентной, а разделение зарядов между атомами намного меньще, чем в НР. [c.535]

Основным доводом в пользу нахождения неспаренного спина в тг-си-стеме ароматического лиганда типа пиридина или фенильной группы является результат замещения атома водорода цикла на группу СН3. Если наблюдаемый сдвиг протона СН3 меняет знак по сравнению со знаком сдвига протона, находящегося в том же самом положении в кольце незамещенного соединения, то спиновая плотность находится в л-системе. Это происходит потому, что спиновая плотность в л-систе-ме — преимущественно углеродной системе—делокализована непосредственно на метильные протоны, т.е. связанные в этими протонами орбитали атомов водорода характеризуются небольшими коэффициентами в л-молекулярной орбитали. В незамещенном ароматическом соединении 1.5-орбиталь водорода ортогональна л-системе, и л-спиновая плотность должна поляризовать а-связь С — Н, чтобы повлиять на протоны. В результате знак спиновой плотности на Н противоположен знаку спиновой плотности в л-системе. [c.179]

Можно также показать форму электронного о блака, изобразив граничную поверхность, внутри которой находится большая часть облака ( %). Если требуется показать на рисунке точное значение волновой функции, то пользуются контурными диаграммами, где линии соединяют точки, для которых гр (или 1JJ ) имеет определенное значение. На рис. 1.8 показаны различные изображения 2рг-орбитали атома водорода. Несмотря на то, что представленные здесь фигуры имеют различную форму, они обладают одинаковой симметрией, характерной для рг-орбитали. Форма орбиталей важна для понимания особенностей химической связи, и в дальнейшем мы неоднократно будем пользоваться подобными изображениями орбиталей. На схемах часто рисуют орбитали стилизованно, несколько искажая их форму и пропорции. [c.24]

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]

При А. я электрон движется вперед по направлению падающего у-фотона [8]. Учитывая, что скорость у-фотона больше скорости электрона (с > V,,), где с - скорость света, V, - линейная скорость электрона на дозволе1И1ых орбитах атома водорода, после столкно- [c.17]

Расчетами в 4 было установлено, что силовые линии электромагнитного поля протона пересекаются с электрогюм на всех дозволенных орбитах атома водорода за время 0,935 10 " сек. За это время у-фотон пройдет расстояние, равное 2,81 10 " см, а электрон пройдет расстояние на I орбите, равное 2,059 10 " см, на 11 -1,029 10-" см, на III - 0,686 10 " см, на IV - 0,515 10 " см. Учитывая, что за одно и то же время у-фотон проходит расстояние значительно больше электрона и направление движения у-фотона совпадает с движением электрона, то они могут двигаться по касательной к кривой дозволенной орбиты электрона, но под разными углами а, > а,, где а, - угол наклона направления распространения у-фотоиа, а а, - угол наклона направления движения электрона. [c.18]

С учетом того, что с увеличением радиуса орбиты атома водорода расстояние, пройденное электроном за время 0,935 10 сек снижается, то величина угла а, с увеличением радиуса орбиты будет возрастать. Образование виртуалытой электрон-позитрогшой пары из у-фотопа приведет к поляризации вaкyy.vla. При этом нулевые колебания вакуума электронного поля переходят в нулевые колебания вакуума электрон-позитронного поля. [c.18]

Рассмотрим возможность образования центральной силовой трубки в случае движения электрона по стационарш.1м орбитам атома водорода. Неподвижные электрон и протон центральную силовую трубку могли образовать из прямых и параллельных силовых линий, выходящих из протона и входящих в электрон. При этом силовые линии электрона переходят через протон и направлены к электрону. Силовые линии протона исходят от протона и переходят через электрон. Силовые линии электрона и протона в атоме водорода могут сохранить параллельность друг другу лишь в том. случае, если оии также испытывают боковое давление со стороны смежных силовых линий с силой, одинаковой с натяжением, этих силовых линий. На рис. 1 представлен сектор атома водорода, [c.25]

За время Т электрон цожет распространять лишь фрагменты силовых линий и силовых трубок. Поэтому такие силовые трубки не могут своими двумя концами заканчиваться электроном и протоном. Лишь по истечении времени т = Ех , когда радиус орбиты атома водорода повернется на центральшш угол сектора а, все эти встречно распространяющиеся силовые трубки электрона и протона (рис. 1) образуют кривую, оба конца которой заканчиваются электроном и протоном. Согласно [7], электромагнитные волны могут сообщать ускорение электрону лишь в том случае, если они проходят через электрон. Такая возможность в секторе атома водорода реализуется лишь после поворота радиуса орбиты на центральный угол а. Видно, что именно в этот момент образуется центральная силовая трубка, соединяющая протон и электрон. Так как центральная силовая трубка складывается из фрагментов в одно и то же время, то взаимодействие между протоном и электроном и в атоме водорода, посредством центральной силовой трубки, осуществляется также "мгновенно". Следовательно, благодаря образованию центральной силовой трубки, силы инерции электрона, возникшие при ускорении свободного падения на протон при движении по круговой орбите, равны силе кулоновского притяжения электрона и протона, но направлены в противоположные стороны. Согласно [1], стоячая электромагнитная волна, полученная наложением параллельных отраженных волн на такую же падающую волну, не переносит никакой энергии электромагнитного поля, так как падающая и отраженная волны переносят одно и то же количество энергии, но в противоположных направлениях. Следовательно, и в случае движения электрона в атомах и молекулах, при условии параллельности силовы линий, исходящих от противоположных зарядов, в центральных силовых трубках создается электромагнитная "невесомость" на данных участках их поверхности. [c.27]

Если на орбитали находится только один элеюрон, как было в случае 1з-орбитали атома водорода, то этот электрон называют неспаренным. [c.39]

Строение трехатомных молекул состава ЭНз. Расположим ядра атомов молекулы состава ЭН2, где Э = О, 8, 8е, Те, так, как показано на рис. 4.24. Каждый атом Э имеет на внешней электронной оболочке одну в- и три р-орбитали, атомы водорода — по одной АО 1. -типа. Относитальное расположение взаимодействующих орбиталей также показано на рис. 4.24. [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология