Дублеты щелочных металлов

Атомные спектры щелочных металлов сходны между собой они состоят из тех же серий, что и спектр атома водорода, но имеют дублетную структуру. Резонансные дублеты щелочных металлов имеют верхние уровни с очень невысокой энергией возбуждения они легко возбуждаются даже в относительно холодных пламенах и достигают большой яркости и, следовательно, согласно изложенной в разд. 1.5 теории, позволяют получить высокие значения коэффициента поглощения. [c.177]

В первых работах Д. С. Рождественского, выполненных в период 1912 —1916 гг., были тщательно измерены силы осцилляторов для линий главных серий щелочных металлов. Затем эти работы продолжались его учениками и сотрудниками [l7 ]. Рождественский показал, что значения сил осцилляторов / не зависят ни от давления, ни от температуры исследуемых паров, т. е. что они определяются свойствами самих атомов. Результаты измерений для резонансных дублетов щелочных металлов приведены в табл. 87. [c.401]

Силы осцилляторов /,, /г резонансных дублетов щелочных металлов [c.401]

Расстояние между компонентами дублета для атомов щелочных металлов сильно возрастает с величиной заряда ядра. То же справедливо и для компонентов мультиплета всех атомов. [c.42]

В низкотемпературном пламени светильный газ — воздух атомные линии излучают щелочные металлы литий, натрий, калий, рубидий, цезий. Для определения калия используют излучение резонансного дублета 766,5 и 769,9 нм (4 51/2—4 Р°1/2.3/2), расположенного на границе видимой и инфракрасной частей спектра. Потенциал возбуждения этих спектральных линий ( в) — 1,62 эВ. Факторы специфичности интерференционных фильтров калия по отношению к излучающим в этих условиях элементам достаточно высоки и достигают нескольких тысяч. Влияние состава анализируемого раствора на интенсивность излучения калия в большой степени зависит от его концентрации и температуры пламени. В пламени светильный газ — воздух ионизация атомов калия незначительно проявляется лишь при его низких концентрациях в растворе порядка 1—2 мкг//мл. Присутствие [c.40]

Рассмотрим относительно простой спектр атома щелочного металла (три серии атома натрия представлены на рис. А. 12). Следует иметь в виду, что показанные штрихами линии на самом деле в отдельных случаях представляют собой дублеты (двойные линии), как, например, известная О-линия натрия, соответствующая переходу из основного состояния главной серии в основное состояние второй побочной серии . Здесь разрешены не все переходы из одного состояния в другое существуют правила отбора . Одновременное появление в спектре нескольких серий с различными основными состояниями, а также удваивание, утраивание и т. д. линий рассмотрено в последующих главах. [c.44]

В низкотемпературном пламени светильный газ — воздух атомные линии излучают щелочные металлы литий, натрий, калий, рубидий, цезий. Для определения калия используют излучение резонансного дублета 766,5 и 769,9 нм (4251/2—4 Р°1/2,3/2), расположенного на границе видимой и инфракрасной частей спектра. Потенциал возбуждения этих спектральных линий Ев) — 1,62 эВ. Факторы специфичности интерференционных фильтров калия по отношению к излучающим в этих условиях элементам достаточно высоки и достигают нескольких тысяч. Влияние состава анализируемого раствора на интенсивность излучения калия в большой степени зависит от его концентрации и температуры пламени. В пламени светильный газ — воздух ионизация атомов калия незначительно проявляется лишь при его низких концентрациях в растворе порядка 1-—2 мкг//мл. Присутствие 2—4 мкг/мл натрия в растворе, содержащем менее 2 мкг/мл калия, увеличивает интенсивность излучения калия. При более высоких концентрациях калия в растворе влиянием легко ионизующихся примесей можно пренебречь. Кислоты и анионы уменьшают интенсивность спектральных линий калия, причем наибольшее влияние оказывают фосфат-ионы. Предел обнаружения калия составляет 0,05 мкг/мл. [c.40]

В предыдущем параграфе мы рассмотрели атом водорода. Аналогичные результаты получаются при рассмотрении так называемых водородоподобных атомов Не+, Ь1++, Ве+++ и т. д., которые, как и атом водорода, состоят из двух частиц. Однако, для многоэлектронных атомов спектры значительно усложняются. Наряду с одиночными линиями появляются мультиплеты, т. е. близко расположенные группы линий. Например, спектры щелочных металлов состоят из одиночных линий и дублетов, спектры гелия из одиночных и триплетов и т. д. [c.188]

Дуговые вакуумные пампы с накаленными электродами (рис. 10.12, в) изготавливаются и с наполнением другими металлами, имеющими достаточно высокую упругость пара. Почти всегда в таких лампах носителям разряда при зажигании служит инертный газ, баллон лампы снабжается теплозащитной вакуумной рубашкой. Широко известны лампы со щелочными металлами. Натриевые лампы являются источником почти монохроматического излучения — до 98% мощности излучается в виде желтого дублета [c.267]

Оценим с помощью (40.8) ширины резонансных линий атомов щелочных металлов. Из формулы (40.8) следует, что отношение ширин компонент дублета 5 1 —и 5 1 —должно быть [c.556]

Существует очень мало экспериментального материала для проверки формул. Относительные силы линий в некоторых из квадрупольных дублетов > 5 щелочных металлов были измерены Прокофьевым ) и были найдены, в согласии [c.246]

В основном состоянии атом Ф. обладает конфигурацией внешней электронной оболочки 7 s. Энергии ионизации (в эв) Fr°— Fr - Fr 4,0 и 21,5 соответственно. Ф. является самым электроположительным из всех существующих в природе элементов. Единственной устойчивой степенью окисления его является - -1 известен оптич. спектр Fr , к-рый состоит из широкого дублета в красной и тесного дублета в фиолетовой области спектра. Энтальпия образования газообразного иона Ф. 106,8 ккал моль. На основании теоретич. данных рассчитаны термодинамич. характеристики большого числа соединений Ф. В химич. отношении Ф.— самый ближайший аналог цезия, т. с. все характерные для s химич. формы должны существовать и у Ф. Будучи аналогом s и др. щелочных металлов, Ф. способен давать лишь сравнительно небольшое число труднорастворимых соединений. Основные данные по химич. свойствам Ф. получены на основании результатов по соосаждению. [c.281]

Изоэлектронные атомы дают сходные спектры, поэтому можно говорить, например, о спектрах щелочных или спектрах щелочноземельных металлов. Сходство проявляется в наличии в спектрах родственных элементов одинаковых групп линий (например, дублетов у щелочных металлов). [c.15]

Атомы элементов одной группы периодической системы имеют равное число оптических электронов и одинаковую мультиплетность, поэтому их спектры похожи по числу спектраль-иых линий и структуре. Например, у всех щелочных металлов, как и у натрия, всего один оптический электрон в состоянии П8, их уровни, все, кроме 3, двойные, а спектры содержат дублеты линий. [c.39]

Точно так же дублетами будут и все линии 2-й побочной серии щелочных металлов [c.333]

Согласно числу возможных значений магнитного квантового числа гп, для отношения интенсивности отдельных компонент триплетов главных спектральных серий элементов с двумя валентными электронами существует правило, аналогичное правилу отношения интенсивностей дублетов главной серии щелочных металлов, а именно интенсивности линии главной серии с исходными уровнями Ро, Р[ и Р-2 и одинаковым конечным уровнем 5о относятся как 1 3 5. [c.336]

В случае необходимости определения больших концентраций щелочных металлов часто бывает выгодным использовать линии вторых резонансных дублетов, указанных в сводной таблице (разд. 4.5.7). Градуировочные графики, построенные по этим линиям, сохраняют линейность в области высоких концентраций, в то время как при использовании наиболее чувствительных линий первых дублетов в этой области наблюдается характерный загиб , как это было показано для эмиссии в работе [77]. [c.180]

Если учесть, что отнощения вероятностей перехода для составляющих дублетов главной серии щелочных металлов равны 2, то для связи между концентрацией изотопов Се и и измеренными интенсивностями /е и /7 получаются зависимости [c.521]

В атоме щелочного металла с одним неспаренным электроном спин может принимать две ориентации по отношению к магнитному полю, обусловленному орбитальным движением. Поэтому мы можем ожидать, что, за исключением 5-уровней (у которых нет орбитального углового момента), все уровни щелочных металлов, выведенные нами на стр. 247, должны появляться парами с несколько отличающимися энергиями. Это и наблюдается в действительности. Именно вследствие этого эффекта О-линия натрия является дублетом. (О-линия появляется в результате перехода 3р-я- 35 5.) [c.266]

После ряда открытий, в частности после обнаружения волновых свойств электронов и других микрочастиц, стало ясно, что теория Бора недостаточная. Она потерпела неудачу даже в попытке построения второго по сложности атома — атома гелия, состоящего из ядра и двух электронов. Она не смогла объяснить обнаруженной мульти-плетности (множественности) спектральных линий в атомных спектрах элементов. Например, спектральные линии щелочных металлов оказались дублетами с очень малым отличием длин воли линий, составляющих эти дублеты. Также линии серии Бальмера в спектре водорода не являются единичными и каждая расщеплена на две очень близко расположенные линии. Это объяснили Уленбек и Гоудсмит в 1925 г. допущением у электронов вращательного (веретенообразного)-движения, что обусловливает появление у них, кроме орбитального, еще спинового вращательного момента, а также спинового магнитного момента (спин — от английского to spin — вращаться). Ориентация спинового момента электрона в дйух противоположных [c.62]

После ряда открытий, в частности после обнаружения волновых свойств электронов и других микрочастиц, стало ясно, что теория Бора недостаточна. Она потерпела неудачу даже в попытке построения второго по сложности атома — атома гелия, состоящего из ядра и двух электронов, и не смогла объяснить обнаруженной мульти-плетности (множественности) спектральных линий в атомных спектрах элементов. Например, спектральные линии щелочных металлов оказались дублетами с очень малым отличием длин, волн линий, составляющих эти дублеты. Также линии серии Бальмера в спектре водорода не являются единичными и каждая расщеплена на две очень близко расположенные линии. Это объяснили Уленбек и Гоудсмит в 1925 г. допущением у электронов [c.76]

Спектры атомов щелочных металлов, имеющих один электрон на внеш. электронной оболочке, схожи со спектром Н, но смещены в область меньших частот число спектральных линий в них увеличивается, а закономерности в расположении линий усложняются. Пример-спектр Na, атом к-рого имеет электронную конфигурацию ls 2s 2p 3s с легковозбуждаемым внеш. электроном 3s. Переходу этого электрона из состояния Зр в состояние 3a соответствует желтая линия Na (дублет X = 589,0 им и X = 589,6 нм) это-наиб. яркая линия, с к-рой начинается т. наз. главная серия Na. Линии этой серии в спектре испускания соответствуют переходам из состояний Зр, 4р, 5р,. .. в состояние 3s. [c.219]

Для атомов послед, групп элементов в периодич. системе, обладающих двумя или неск. внеш. электронами, спектры еще более усложняются, что обусловлено взаимод. электроноа Особенно сложны спектры атомов с заполняющимися d- и /-оболочками число линий в таких спектрах достигает мн. тысяч, простых закономерностей в них не обнаруживается. Однако и для сложных спектров можно произвести систематику оптич. квантовых переходов и определить схему уровней энергии. Систематика спектров атомов с двумя и более внеш электронами основана на приближенной характеристике отдельных электронов при помощи квантовых чисел и и / с учетом взаимод. этих электронов друг с другом. При этом приходится учитывать как их электростатич. взаимод, так и спин-орбитальное, что приводит к расщеплению уровней энергии (т.наз. тонкая структура). В результате этого взаимод. у большинства атомов каждая спектральная линия представляет собой более или менее тесную группу линий-мультиплет. Так, у всех щелочных металлов наблюдаются двойные линии (дублеты), причем расстояния между линиями увеличиваются с увеличением порядкового номера элемента. Для щел.-зем. элементов наблюдаются одиночные линии (син-глеты) и тройные (триплеты). В спектрах атомов послед, групп периодич. системы элементов наблюдаются еще более сложные мультиплеты, причем атомам с нечетным числом электронов соответствуют четные мультиплеты (дублеты, квартеты), а с четным числом-нечетные (триплеты, квинтеты). Кроме тонкой структуры в A. . наблюдается также сверхтонкая структура линий (примерно в 1СЮ0 раз уже, чем мультиплетная), обусловленная взаи- [c.219]

В спектрах поглощения фторидов и хлоридов щелочных металлов имеются два хорошо заметных пика (в СзС есть три), так что второй пик (или третий в СзС1) может быть принят за границу серии [12]. В спектрах поглощения бромидов и йодидов первый пик расщепляется в дублет так же, как второй пик в спектрах поглощения бромидов рубидия и цезия. В спектрах поглощения других солей, не являющихся галогенидами щелочных металлов, пики значительно менее отчетливы и спектры часто имеют вид одной широкой полосы со слабыми максимумами хвост длинноволновой части спектра поглощения также выражен у них гораздо сильнее, чем у галогенидов щелочных металлов. [c.84]

Вращение электрона вокруг собственной оси в отличие от вращения вокруг атомного ядра обозначают как (нем.) или spin (англ.). Оно определяется квантовым числом, уже упомянутым на стр. 145 и называемым спиновым квантовым числом s. Вращение электрона вокруг собственной оси вносит свою долю в магнитный момент атома, так как вращение электрически заряженного шарика вокруг собственной оси оказывает такое же действие, как электрический круговой ток. Правда, влияние спинового квантового числа s на магнитный момент атома, так же как влияние магнитного квантового числа т, обусловленного орбитальным моментом, проявляется только тогда, когда на атом действует внешнее магнитное поле. Однако, с другой стороны, вращение электрона вокруг собственной оси оказывает также влияние на вращательный импульс атома. Вследствие этого общий вращательный импульс атома и таким образом его энергетическое состояние зависят не только от орбитального квантового числа I, но также и от спинового квантового числа s. Из обоих чисел образуется так называемое внутреннее квантовое число j. Последнее всегда имеет положительное значение, а именно для I = О оно имеет только одно значение (] = 1/2), а для каждого / > О два значения, например j = 1з ж ) = 1/2 ддя I = 1. С позиций волновой механики также можно обосновать спиновое квантовое число s и его комбинацию с I, дающую квантовое число /, хотя объяснение спинового квантового числа S здесь несколько иное. Так как у щелочных металлов все -уровни, за исключением тех, для которых I = 0, делятся на два энергетических уровня, все линии в спектрах щелочных металлов, которые образуются за счет перехода на основной уровень 1 = 0, должны давать дублеты. Это и наблюдается в действительности. Расстояние между линиями дублета сильно возрастает с увеличением атомного веса. У желтой натриевой линии оно так мало (разница в длине волн 5,97 A), что для разделения этих составляющих требуется хороший спектроскоп. У цезия расстояние, однако, так велико, что обе синие линии цезия различаются даже при довольно слабой дисперсии (разница в длине волн составляет здесь 37,94 A для лежащего в инфракрасной области дублета первого члена главной серии цезия она составляет даже 422,4А). При переходах на более высокие уровни, чем основной, в эмиссионном спектре могут появиться более чем две линии, так как в этом случае не только исходный, но и конечный уровень разделяется на два уровня. В таких случаях говорят о сложных дублетах . [c.197]

Нейтральные атомы щелочноземельных металлов дают синглетные и триплетные серия, но не дают дублетных, как их однократно ионизированные атоАш или атомЫ щелочных металлов. Это явление объясняется следующим образом. Энергетическое состояние атома зависит от его общего вращательного импульса. Если атом имеет на внешней сфере только один электрон, то общий вращательный импульс равен вращательному импульсу этого электрона. В этом случае для вращательного Импульса данной орбиты (т. е. для определенного значения /) общий вращательный импульс может иметь только два значения, соответствующие положительному и отрицательному спинам электрона. Как было показано (стр. 197 и сл.), это приводит к появлению дублета в спектрах щелочных металлов. Однако если атом имеет несколько электронов на внешней сфере, то общий вращательный импульс составляется из соответствующих орбитальных импульсов и спинов всех электронов. Квантовое число, характеризующее общий вращательный импульс атома, обозначают через /. Квантовое число, относящееся к орбитальному вращательному импульсу всего атома, который слагается из орбитальных импульсов отдельных электронов,— через , и квантовое число, характеризующее общий спин атома (полученное в результате сложения отдельных спиновых квантовых чисел с учетом их знака) обозначается через 8. Но чтобы определить значение /, необходимо принять во внимание орбитальные и спиновые квантовые числа только тех электронов, которые находятся на незаполненных уровнях, так как для заполненных уровней как Ь, так и 5 равны нулю. [c.283]

Обозначения термов. Для точной характеристики состояния атома применяют так называемые символы термов. Их пишут следующим образом орбитальный вращательный импульс всего атома, результирующий соответствующие импульсы отдельных электронов, обозначают одной из букв 8, Р, В или Е. Они соответствуют буквам 5, р й и / для орбитальных вращательных импульсов отдельных электронов (ср. стр. 145). Следовательно, 8 обозначает состояние атома, для которого = О , Р — состояние, для которого Ь — В состояние, где Ь = 2 ж Р — где Ь = 3. Цифра, стоящая слева вверху перед символом орбитального вращательного импульса атома, указывает мультиплетность, а внизу справа — квантовое число для общего вращательного импульса атома. Например, 8- 1 (читается дублет 5 половина) означает состояние атома с мультиплетностью 2, орбитальным вращательным импульсом = О и общйм вращательным импульсом /=1/2. Это основное состояние для атомов водорода и щелочных металлов. Основному состоянию атомов щелочноземельных металлов, так же как атома гелия, соответствует синглет-терм Другим инертным газам соответствует основное состояние с тем же символом терма 8 , так как у них все электроны [c.283]

Наличие структуры в первой полосе собственного поглощения бромистых и иодистых соединений щелочных металлов Гильши Поль [1] приписывали спин-орбитальному расщеплению основного состояния атомов брома и иода и полагали, что только малая разность энергии между компонентами дублета и в случае хлористых соединений не позволяет обнаруживать также и у них дублетной структуры. Однако спин-орбитальной связью в атомах галоида может быть обусловлено не более двух максимумов, тогда как первая полоса поглощения, по-видимому, состоит из большего числа компонент. [c.16]

Если формула в этом виде справедлива, хотя бы в каком-то приближении для щелочных металлов, то мы должны ожидать, что величина дублетного расщепления будет изменяться примерно, как 1/и . Абсолютного значения же ингервалов эта формула не дает вовсе. Это изменение показано на фиг. 14, где приведено в логарифмической шкале дублетное расщепление как функщш п для всех известных щелочных дублетов. Из фигуры ясно, что в больиаинстве случаев изменение происходит, как [c.145]

Ввиду большой величины отношения дипольной интенсивности к квадру-польной, возможность наблюдения квадрупольных линий в спектре водорода исключена. У щелочных металлов, у которых термы хорошо разделены, это возможно, и серию 5 —> d в спектре поглощения легко получить. Стевенсон 1) вычислил вероятности переходов из нормального уровня 5 в низший уровень дублета О для щелочных металлов при помощи волновых функций Хартри. Экспериментальные значения были получены Прокофьевым по методу аномальной дисперсии ). Его значения следует разделить на 4 ввиду различия в теоретических формулах для квадрупольной и дипольной дисперсий ). Приведем значения отношений вероятностей спонтанных переходов первой квадрупольной линии О —> 5 и первой дипольной линии Р —> 5 (умноженные на 10 ) [c.250]

Если электрон удален из оболочки 2р, то остается конфигурация р плюс заполненные оболочки. Это дает обращенный терм Очевидно, что удаление одного электрона из любой заполненной оболочки приведет к дублетному терму, аналогичному дублету в спектрах щелочных металлов, но обращенному. Соотношения между принятыми обозначениями рентгеновских уровней и обычными спектроскопическими обозначениями приведены в таблице на стр. 313. Таблица оканчивается уровнями Оу и Рщ, так как в известных элементах оболочки 5/ и 6 еще не заполнены. [c.311]

Наиболее полный квантово-механический расчет нерегулярностей в сериях был дан Уайтло и Ван Флеком для А1 II ). Объяснение встречающихся обращенных дублетов в спектрах щелочных металлов (раздел 8 гл. V) при помощи учета взаимодействия конфигураций было предложено Уайтом и подробно рассмотрено Филлипсом 3). Было показано, что это обращение может быть вызвано взаимодействием с очень высокими конфигурациями, в которых один из электронов оболочки возбужден. [c.356]

Рассматриваемые реакции являются быстрыми, а энергия активации, как правило, меньше 5 ккал/моль. Наблюдаемая хе-милюминесценция чаще всего связана с атомами щелочных металлов (излучение дублета), хотя в некоторых случаях (реакции атомов Na с неорганическими полигалогенидами) обнаружено диффузное излучение молекулярных продуктов. [c.153]

Индекс 2 направо внизу выражает значение внутреннего квантового числа. Индекс 2 налево наверху обозначает, что хотя 5 терм щелочного металла и одиночный, он принадлежит к ряду двойных термов (дублетов). Перед символом отдельного терма поставлены главное квантовое число валентного электрона и малая буква, соответствующая орбитальному моменту количества движения этого электрона. [c.332]

Чем выше порядковый номер какой-либо линии главной серии, тем больше число т в выражениях (387) и тем выше исходный уровень энергии, соответствующий излучению этой линии. Тем больше также и расстояние электрона от ядра, соответствующее верхнему терму тР, тем меньше искажение куло-нова поля и тем ближе этот терм к водородному терму, тем меньше его расщепление. Поэтому, чем больше порядковый номер линии главной серии, тем меньше расстояние между её ком-попеитами по шкале волновых чисел, т. е. тем уже дублет. В случае 2-й побочной серии щелочных металлов (389) двойным является нижний уровень Р з Поэтому в этой серии ши- [c.333]

Таким образом, в смеси и структура линии представляется триплетом, так как сильная составляющая дублета Ь совпадает со слабой составляющей дублета Ьх (рис. 203). Отнощение интенсивностей дублета в главной серии щелочных металлов равно 2. Таким образом, в естественном литии, в котором отношение концентраций Си Си 1 12 [ ], отношение интенсивностей компенентов триплета 4 1 14 24. Хотя резонансная линия сильно самопоглощается в источнике, но благодаря большой яркости и сравнительно большому изотопному смещению (0,16 А) она является одной из наиболее удобных линий. [c.558]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология