Инертные газы (Не, Ne, Аг, Кг, Хе) и электронный газ (е)

Заварить срез заливной трубы с помощью вольфрамового электрода в среде инертного газа, электронно-лучевой сварки или аргонодуговой и удалить уплотняющие приспособления. [c.252]

На рис. 37 изображены кривые потенциальной энергии изолированных атомов (рис. 37, а) и соответствующие кривые для атомов в твердом теле (рис. 37, б). Видно, что при сближении атомов инертных газов электроны остаются связанными, а любой пробный электрон чувствует поле V (г) последовательности [c.91]

Однако потенциалы ионизации галогенов почти такие же большие, как и в случае инертных газов. Электроны на внешних орбиталях атомов галогенов экранированы от заряда в основном электронами внутренних орбиталей, так как электроны на внешних орбиталях удалены приблизительно на то же расстояние от ядра. Непосредственным результатом этого неполного экранирования заряда ядра, поскольку речь идет об электронах на внешней орбитали, является тот факт, что атомы галогенов легко принимают дополнительный электрон, образуя отрицательные ионы. [c.402]

Электронная конфигурация инертных газов (электронный октет) энергетически предпочтительна для большинства легких элементов. Не все элементы могут достичь такой конфигурации за счет прямого переноса электронов. Для [c.158]

Молекулы галогенов. Атому галогена, например этому фтора Р., недостает одного электрона до полного октета электронов в атоме инертного газа. Электронная структура инертного газа может возникнуть в результате образования ковалентной связи с другим атомом галогена [c.183]

И для первого электрона, который, конечно, не должен быть связан слабее, чем второй. Система, образуемая этими двумя электронами, отличается особой устойчивостью. Это следует прежде всего из чрезвычайно высокого значения потенциала ионизации гелия. Но еще отчетливее эта особая устойчивость системы электронов в нормальном атоме гелия проявляется при сравнении энергий, требующихся, с одной стороны, для перевода электрона с уровня 1 на ближайший более высокий уровень 28 и, с другой стороны, для перехода электрона с уровня, например, 2з на уровень Зр (ср. рис. 26). Первая равна 20,55 эв, а вторая — только 2,42 эв. Особая устойчивость системы электронов, имеющейся в нормальном состоянии атома гелия (парагелии), проявляется и в исключительно большом различии энергий нормального гелия и его метастабильной формы (ортогелия). Эта совершенно исключительная устойчивость определяет химическое поведение не только самого гелия, но и, как будет показано в следующей главе, поведение следующих за гелием элементов. Это утверждение справедливо и для других инертных газов, электронные системы которых, как показывают высокие значения потенциалов ионизации (см. табл. 22), также отличаются, исключительной устойчивостью.. [c.143]

Октетная теория исходит из признания, что электронная конфигурация становится исключительно устойчивой, когда ее наружный слой состоит из 8 электронов (октет) или же когда роль наружного слоя выполняет заполненная Л -оболочка Доказательством этого служит существование такой конфигурации у атомов инертных газов (группа 0), отличающихся исключительной химической пассивностью. Чтобы добавить к атому инертного газа электрон или же чтобы удалить с него электрон, необходимо затратить необычайно большое количество энергии. Атомы инертных газов не образуют устойчивых ионов. Атомы элементов всех других групп активны, хотя и в очень различной степени. Ни один из них не имеет конфигурации, характерной для инертного газа. [c.48]

Химические свойства первого члена I группы (щелочных) элементов лития уже были описаны ранее (гл. 8) во многом он является прототипом других членов I группы, хотя и имеет характерные особенности, обусловленные небольшой величиной атомного и ионного радиусов. Из всех элементов Ма, К, КЬ и Сз имеют простейшие химические свойства, так как их атомы обладают единственным 5-электроном сверх конфигурации инертных газов. Электронные конфигурации, потенциалы ионизации и окислительно-восстановительные потенциалы приведены в табл. 16.1. [c.259]

Эта односторонность, явившаяся необходимым звеном в подготовке самого открытия, стала затем тормозом на пути более глубокого раскрытия внутренней механики атомов и частиц . Итак, мы видим, что в истории открытия и в истории развития периодического закона есть различные, характеризуюш,ие их содержание, черты. Это различие — в причинах возникновения и способах решения возникающих проблем. Не потому ли для автора открытия периодического закона были мучительно трудными восприятия новых открытий (инертные газы, электрон, радиоактивные элементы), что он к этому времени прекратил собственные экспериментальные исследования в этой области и оставался на старых позициях [c.21]

ИНЕРТНЫЕ ГАЗЫ. ЭЛЕКТРОННЫЕ ПАРЫ И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ [c.135]

Для наглядности собственные валентные электроны углерода обозначены крестиками электроны, ранее принадлежавшие атомам водорода, — точками (это сделано только для иллюстрации способа образования связи, на самом деле электроны, конечно, неотличимы). Благодаря обобщению электронов атом углерода имеет теперь на внешней орбитали восемь электронов, как у неона, а каждый из четырех атомов водорода — по два, как у гелия. Каждый из атомов достиг, следовательно, устойчивого, отвечающего инертному газу электронного состояния. [c.32]

Особая устойчивость системы электронов, имеющейся в нормальном состоянии атома гелия (парагелии), проявляется и в исключительно большом различии энергий нормального гелия и его метастабильной формы (ортогелия). Эта совершенно исключительная устойчивость определяет химическое поведение не только самого гелия, но и, как будет показано в следующей главе, поведение следующих за гелием элементов. Это утверждение справедливо и для других инертных газов, электронные системы которых, как показывают высокие значения потенциалов ионизации (см. табл. 22), также отличаются исключительной устойчивостью. [c.128]

Рассуждая таким образом, можно сказать, что щелочноземельные элементы (магний, кальций, стронций и барий) похожи друг на друга также по этой причине у каждого из них на внешней оболочке по два электрона. На внешних оболочках атомов галогенов (фтора, хлора, брома и иода) по семь электронов, а на внешних оболочках инертных газов (неона, аргона, криптона и ксенона)— по восемь. [c.158]

Можно было сделать вывод, что электронные оболочки инертных газов наиболее устойчивы, а другие атомы могут отдавать или принимать электроны, пока их электронная структура не станет такой же, как у ближайшего инертного газа. [c.159]

В ряду Ва—Сг—N2 по мере заполнения связывающих молекулярных орбиталей уменьшается межъядерное расстояние и увеличивается энергия диссоциации молекул. В ряду N3—О2—Рг номере заполнения разрыхляющих орбиталей, наоборот, межъядерное расстояние возрастает, а энергия диссоциации молекул уменьшается. Молекула N02 вообще нестабильна вследствие одинакового числа связывающих и разрыхляющих электронов. Аналогично объясняется тот факт, что и остальные инертные газы одноатомны. Зависимость энергии диссоциации молекул от числа их валентных электронов иллюстрирует рис. 31. [c.55]

На Земле аргон значительно более распространен, чем остальные инертные газы. Его объемная доля в земной атмосфере составляет (0,93 Уо). Он находится в виде смеси трех стабильных изотопов Аг (99,600%), з Аг (0,063%) и Аг (0,337%). Изотоп "Аг образуется в природных условиях при распаде изотопа К посредством электронного захвата из /С-слоя (т. е. 15-электрона калия) [c.496]

Полезно для начала осознать, что атомы с завершенными электронными оболочками исключительно устойчивы и нереакционноспособны. Инертные газы неактивны потому, что в их атомах электронные оболочки полностью заполнены. Как это правило помогает нам объяснить реакционноспособность натрия и фтора [c.186]

Электростатическое взаимодействие не является единственной причиной гидратации — последняя может обусловливаться и химическими силами. Химическое взаимодействие является преобладающим в случае, если центральная частица — сильный комплексообразователь, т. е. ион с незаполненной электронной оболочкой. Для ионов, обладающих структурой инертного газа, преобладает кулоновая составляющая сил взаимодействия, зависящая от кристаллографического радиуса иона и его заряда [13]. [c.203]

Какое же число электронов может при подобном взаимодействии отдать или принять атом какого-нибудь данного элемента Наиболее вероятный результат взаимодействия заключается в приобретении атомом стольких электронов, чтобы образовалась устойчивая структура электронной оболочки. Такой является структура оболочек атомов инертных газов. В самом деле химическая инертность этих элементов вызывается именно тем, что их атомы в свободном состоянии обладают структурой электронных оболочек, наиболее устойчивой по сравнению с любыми другими структурами, которые могли бы образоваться при взаимодействии их с другими атомами. [c.59]

В соответствии с этим атомы всех элементов основной подгруппы первой группы периодической системы, обладая одним электроном, избыточным по сравнению с атомами инертных газов, отдают на образование связи по одному электрону, атомы элементов основной подгруппы второй группы — по два электрона, третьей — по три, переходя при этом в состояние положительных ионов. Наоборот, атомам элементов основных подгрупп седьмой, шестой групп недостает соответственно одного или двух электронов до структуры электронных оболочек, свойственной атомам инертных газов. Поэтому они будут стрем.иться достроить свою наружную электронную оболочку, связывая новые электроны и переходя при этом в состояние отрицательно заряженных ионов. Однако здесь речь идет не обязательно о полной передаче электрона. Эффективная величина заряда образующихся положительных, так и тем более отрицательных ионов большей частью меньше, чем число электронов, передаваемых данным атомом на образование связей или приобретаемых им при их образовании. [c.59]

Направленность связей. В случае чисто ионных связей вопрос о направлении их обычно не возникает, так как ионы, обладающие электронной оболочкой, аналогичной оболочке атома инертного газа, создают вокруг себя электрическое поле, одинаковое во всех направлениях, т. е. обладающее шаровой симметрией. [c.71]

Правило это относится к соединениям, состоящим из ионов с электронной оболочкой, аналогичной оболочке атомов инертных газов. Точность определений по этому правилу невелика. Имеются указания на значительные расхождения, в частности, для соединений с общим катионом 2 . (См. также работу 2 ) [c.150]

Существование очень небольших агрегатов металлических атомов строго доказано в так называемых кластерных соединениях. Эти соединения, а также обсуждаемые ниже данные подробно рассмотрены в обзорах [57—59]. Почти все кластерные соединения, содержащие не более четырех металлических атомов, имеют для каждого атома металла 18-электроиную конфигурацию инертного газа. Электронное строение октаэдрических кластеров менее понятно. Координационное число (к. ч.) атомов металла в кластере часто аналогично к. ч. того же самого атома металла в других соединениях при одинаковой степени окисления. Однако в некоторых случаях к. ч. атома металла в кластере необычно велико, как, например, в (С5Н5реСО)4. Эту тенденцию можно согласовать с относительно небольшим телесным углом координационной сферы металлического атома в кластере, приходящимся на связь металл—металл, так как относительно большая часть координационной сферы предоставлена для связывания других лигандов. Здесь, очевидно, возможна аналогия с поведением угловых атомов в небольших кристаллитах. [c.276]

Дисперсионный эффект. Представление об ориентационном и индукционном взаимодействии позволило понять причины взаимного притяжения молекул в том случае, если все молекулы или часть их являются полярными. Но опыт показывает, что силы Ван-дер-Ваальса действуют между частицами и в тех случаях, когда они неполярны. Таковы, например, атомы инертных газов, электронные оболочки которых обладают сферической симметрией. С другой стороны, выяснилось, что даже в случае полярных молекул ориентационное и индукционное взаимодействие составляют лишь часть наблюдаемого на опыте ван-дер-ваальсова взаимодействия. Все это указывало на существование еш,е одной составляющей сил Ван-дер-Ваальса. Теория этого эффекта была развита Вангом [14] и в особенности Лондоном [15]. [c.64]

Рассмотрим два атома инертных газов. Электронные облака в атомах инертных газов сферически симметричны. Следовательно, эти атомы не имеют постоянных электрических моментов. Поскольку речь идет о статическом распределении зарядов, такие атомы не должны влиять друг на друга. Но опыт и квантовая теория показывают, что частицы не могут находиться в состоянии покоя даже нрн абсолютном нуле температуры. В процессе движения электронов в отдельные моменты времени распределение зарядов внутри атома может становиться несимметричным. Иначе говоря, в атоме могут возникать виртуальные диполи. Эти очень быстро меняющиеся самопроизвольные или виртуальные диполи создают вокруг атома электрическое поле, которое индуцирует в соседних атомах дипольные моменты. Направление индуцированных моментов всегда таково, что возникает притяжение. РЬщуциро-ванные диполи находятся во взаимодействии с мгновенными диполями, послужившими причиной их возникновения. [c.64]

Электронная стру ктура инертных газов. Электронные оболочки. Любой тяжелый атом имеет нев оторое количество электронов, находящихся на очень близком расстоянии от ядра, остальные электроны движутся вокруг ядра в среднем на большем удалении и т. д. Принято говорить, что электроны занимают концентрические электронные оболочки вокруг ядра. [c.177]

Допустим, что нри соударениях с атомами чистого инертного газа электроны обладают энергиями, большими, чем энергия возбуждения мстастабильного состояния основного газа еС/ мет. но меньшими, чем энергия ионизации этого газа, и давление г аза подобрано так, что вероятность столкновения метастабильного атома с новым электроном слишком мала, чтобы благодаря таким столкновениям произошла заметная ионизация газа. Но если в том же газе есть частицы примеси, ионизационный потенциал которых ниже, чем 6 мет основного газа, то прп встрече метастабильных атомов с частицами примеси могут произойти соз да-рения второго рода. Метастабильный атом передаёт свою энергию позбуждепия частице примеси и таким путём ионизует её. В то же время вероятность ионизации атомов и,пи молекул примеси путём непосредственного пх соударения с электронами во много раз меньше вероятности соударений частиц примеси с метастабиль-ными атомами основного газа, так как число соударений атомои примеси с электронами много меньше, чем чис,яо встреч этих атомов с метастабильными атомами газа. [c.252]

В кристаллах типа s l или Na l ионы имеют электронную конфигурацию инертных газов электронные плотности локализованы и их деформации малы (гл. 3, 6). В то же время равновесие между ионами определяется кулоновскими силами и экспоненциальными силами отталкивания, вследствие чего механическая ангармоничность должна быть существенной. В кристаллах же типа ZnS обратная картина вследствие частично ковалентной структуры распределение зарядов сильно зависит от движения ядер, тогда как эффекты механической ангармоничности должны сказываться слабее. [c.323]

Однако обратимся непосредственно к из двуТ ионов Расчету энергии различных кристаллических структур. Начнем для простоты с взаимодействия только двух противоположно заряженных ионов. Поскольку электронные оболочки имеют диффузный характер, сближение ионов происходит до тех пор, пока их электронные оболочки не начинают значительно проникать друг в друга, или, как говорят, перекрываться. Так как мы считаем, что ионы имеют полностью заполненные (как у инертных газов) электронные оболочки, т. е. все электроны в них спарены, то при их перекрывании возникает, согласно принципу Паули, очень сильное отталкивание, действующее на очень коротких расстояниях. Поэтому ионы занимают друг относительно друга какое-то наиболее устойчивое положение, где силы отталкивания уравновешиваются силами притяжения. На кривой энергия системы из двух ионов И — расстояние между ионами г (рис. 3) это изображено в виде энергетической ямы . Аналитическое выражение графика функции i/(r), дал Макс Борн , который предложил энергию взаимодействия и двух противоположно заряженных ионов описывать формулой [c.62]

Немецкий химик Рихард Абегг (1869—1910) в 1904 г. указал, что электронная структура инертных газов должна быть особенно устойчивой. Атомы инертных газов не проявляют тенденции к уменьшению или увеличению числа электронов на внешних электронных оболочках и поэтому не участвуют в химических реакциях. [c.158]

Такие атомы закономерно и не очень сильно различаются ме жду собой по энергии связи наружных электронов с ядрами. Так атомы всех инертных газов, кроме гелия, содержат по восемь элек тронов в наружной оболочке и обладают всегда высокими значе ниями первого ионизационного потенциала (рис. 5). Атомы всех [c.42]

На рис. V, 4 показана зависимость теплоемкости (Ср) для частиц различного рода. Атомы инертных газов и ионы, отвечающие им по структуре, в пределах температур до 6000 К за немногими исключениями сохраняют постоянное значение Ср = = 4,97 кал/(К-моль). Частицы с другим строением электронных оболочек обладают обычно более низкими уровнями возбуждения. Их теплоемкость отклоняется от значения 4,97 кал/(К-моль) уже при более низких температурах. На рис. VI, 4 приведены некоторые характерные примеры таких частиц. Так, у атомов элементов подгруппы лития обнаруживаются в рассматриваемом пределе температур значительные отклонения Ср от указанного предельного значения, причем для Сз эти отклонения становятся заметными, начиная с 1500 К, для НЬ и К — с 1700 К, для N8 — с 2100 К и для Ь — с 1800 К. Это, естественно, приводит к усложнению зависимости от температуры и других термодинамических функций этих элементов. Поэтому процессы ионизации атомов Ы—Сз и процессы диссоциации на атомы двухатомных молекул этих элементов существенно отклоняются от однотипности уже при умеренно высоких температурах. Вещества неодиотипиые (например, Ыа, Мо, Ре, РЬ, 51) имеют различную по характеру зависимость теплоемкости от температуры. [c.174]