Методы определения потенциалов ионизации атомов и молекул

Электроотрицательность. Электроотрицательностью называют величину, количественно характеризующую способность атома в молекуле присоединять или отдавать электроны при образовании химической связи. Так, например, в молекуле НР атом фтора является более электроотрицательным, чем атом водорода, так как атом фтора смешает к себе связующую электронную пару, т, е. центр тяжести облака двух связующих электронов. Согласно Малликену, мерой электроотрицательности может быть полусумма потенциала ионизации и электронного сродства. В настоящее время предложены и другие методы определения электроотрицательности. [c.92]

Согласно большинству физических и химических методов, четыре связи в молекуле метана эквивалентны (например, ни ЯМР-, ни ИК-спектр метана не содержит пиков, которые можно было бы отнести к разного вида связям С—Н), однако имеется такой физический метод, который позволяет дифференцировать восемь валентных электронов в молекуле метана. Это метод фотоэлектронной спектроскопии [10]. Суть его состоит в том, что молекулу или свободный атом облучают в вакууме ультрафиолетовым светом, вызывая выброс электрона, энергию которого измеряют. Разность между этой энергией и энергией использованного излучения есть потенциал ионизации вырванного из молекулы электрона. Молекула, содержащая несколько электронов различной энергии, может терять любой электрон, энергия которого ниже, чем энергия использованного излучения (каждая молекула теряет только один электрон, потеря двух электронов одной молекулой практически никогда не имеет места). Фотоэлектронный спектр состоит из серий полос, каждая из которых соответствует орбитали определенной энергии. Таким образом, спектр дает прямую экспериментальную картину всех орбиталей в зависимости от их энергии, при условии что энергия используемого излучения достаточно высока [11]. Широкие полосы в спектре обычно соответствуют сильно связанным электронам, а узкие полосы — слабо связанным или несвязанным электронам. Типичным примером является спектр молекулярного азота, показанный на рис. 1.8 [12]. Электронная структура молекулы N2 показана на рис. 1.9. Две -орбитали атомов азота комбинируются, давая две орбитали — связываю- [c.24]

Установлено, что атомы N[72], О [73], Н[74], С1[198], Вг[198] и F [41] в основном состоянии, находящиеся в пробах газа, взятых из реакционной трубки с помощью системы патрубков, можно регистрировать в ионном источнике масс-спектрометра. Обычно атомы образуются в результате частичной диссоциации исходного молекулярного газа. В этих случаях концентрацию атомов можно косвенно определять, наблюдая за уменьшением (при включении разряда) интенсивности пика, соответствующего массе определенной молекулы [75]. Этот метод применим к нОнам, полученным обычным способом в результате столкновений с электронами энергии 80 эВ. Используя электроны с энергией 80 эВ и измеряя интенсивность пика с отношением mie = 16, нелегко зарегистрировать такой атом, как 0( Р), поскольку в масс-.спектре О2 присутствует большое число ионов 0+. Если энергия электронов (поток которых должен быть достаточно монохроматичен) больше потенциала ионизации атома О, но меньше гютенциала образования иона 0+ из О2, то интенсивность пика с отношением т/е = 16 можно считать обусловлен- [c.319]

Схематическое изображение устройства масс-спектрометра приведено па рис. 49. Прежде всего исследуемое вещество надо ионизировать. Наиболее распространенным методом ионизации в органической масс-спектрометрии является бомбардировка вещества электронами в газовой фазе. Система введения вещества в прибор необходима для перевода исследуемого соединения в газовую фазу и непрерывной подачи его с постоянной скоростью (так называемое моиомолекулярное натекание) в источник ионов 1, где происходит ионизация. В источнике ионов в условиях глубокого вакуума (10 —10 " мм рт. ст.) электронь7, эмитткруемые раскаленным катодом 2, получают за счет ускорения между заряженными пластинами определенную энергию. Проходя через разреженный газ, эти алектроны сталкиваются с молекулами исследуемого вещества. Как только энергия электронов окажется несколько выще потенциала ионизации (9—12 эВ), становится возможным процесс ионизации. Потенциалом ионизации называется работа, необходимая для удаления электрона из атома (или молекулы) на бесконечное расстояние (по отношению к атому или молекуле). [c.109]