Энергии связи электронов в элементах

В табл. 5.1—5.4 представлены экспериментальные значения энергий связи электронов внутренних уровней (линий) в свободных элементах, в табл. 5.5—5.205 — энергии связи электронов элементов в химических соединениях, начиная с Ы до Ри по мере возрастания порядкового номера исследуемого элемента. Наряду с энергией линии рассматриваемого элемента в соединении в таблицах приведены энергии других линий (идентификацию этих линий легко осуществить с помощью табл. 5.1.—5.4). [c.130]

В приведенных выше уравнениях известны теплоты образования молекулярных частиц, и для каждого процесса могут быть получены относительные термодинамические энергии (Е ). Например, для уравнения с ННз определяется как теплота образования ОН3 минус теплота образования КНз. График зависимости Ет от энергий связи 15-электронов азота ( ь) демонстрирует исключительно хорошую корреляцию (рис. 16.16). Такой тип замещения эквивалентных оболочек дает хорошие корреляции и для данных по энергиям связи электронов в других элементах, например в углероде (Ь) и ксеноне ( /2) [55]. Этот вид корреляций полезен, поскольку дает возможность из некоторых измеренных энергий связи электронов оболочки и известных термодинамических параметров предсказать различные, еще не определенные термодинамические величины. Изучение приведенных выше уравнений показывает, что их можно использовать для определения сродства к протону. По некоторым непонятным причинам сродство к протону (РА) молекулы В берется как положительное число и приравнивается изменению энергии процесса (16.32) с отрицательным знаком. [c.351]

Позднее эти выводы нашли подтверждение и в данных о других свойствах атомов. Были разработаны методы экспериментального определения количества энергии, необходимого для отделения того или другого электрона от атомов различных элементов. Эти методы большей частью приводят к определению не самой энергии связи электронов, а энергии последовательной ионизации атома в результате отделения от него сначала одного (наиболее легко отделяемого) электрона, затем второго, третьего и т. д. Энергии последовательной ионизации обычно характеризуются ионизационными потенциалами (потенциалами ионизации), т. е. потенциалами, которые надо приложить для отделения последовательно первого, второго, третьего и т. д. электронов от атома. Затрачиваемая на это энергия равна произведению потенциала [c.32]

Разница в энергии связи электронов 5/- и 6й-подуровней в атомах этих элементов весьма незначительна, в особенности для ТН и Ра. На рис. 8 показаны сравнительные значения энергии, необходимой для отделения наиболее легко удаляемого электрона в атомах элементов этих подуровней. [c.51]

Мы рассматривали до сих пор свойства элементов основных подгрупп периодической системы. Элементы побочных подгрупп 3—8 сохраняют металличность вследствие наличия в атомах слабо связанных электронов, так как происходящая в них достройка -подуровня не вызывает значительного увеличения энергии связи электронов. [c.61]

Дело в том, что с удалением электронных слоев от ядра атома ослабевает связь электронов с его положительным зарядом. Разница в энергии связи электронов соседних подслоев (например, 5 Г 1 и 6 с1 1) очень мала, и потому они свободно переходят из одного подслоя в другой и обратно. Это и является причиной нивелирования свойств химических элементов вблизи верхней границы системы и развития хаоса. [c.176]

В энергетическом спектре фотоэлектронов, представляющем кривую зависимости числа фотоэлектронов от кинетической энергии (или энергии связи электронов в атомах), наблюдаются четкие узкие полосы, каждая из которых соответствует определенному электронному уровню например, уровням показанным на рис. VI. , соответствует спектр вида, приведенного на рис. VI.2, а. Интенсивность полос пропорциональна содержанию эквивалентных (с учетом окружения, т. е. химического строения) атомов данного элемента. Информация, извлекаемая из фотоэлектронного спектра, прежде всего из положения пиков, сходна с той, которая может быть получена из рентгеновских спектров поглощения (или, соответственно, из УФ спектров). При прохождении через слой образца непрерывного спектра рентгеновского из- [c.136]

Положение сигнала, или энергия связи электрона Есв, измеряемая в спектре, определяется, как уже указывалось, прежде всего электронной конфигурацией атома. Таким образом, полный фотоэлектронный спектр атома представляет собой набор сигналов, соответствующих 5-, р-, (1-, электронам оболочек атомного остова, как показано, например, для металлического кобальта на рис. VI.4. Атом в молекуле какого-то вещества характеризуется спектром, близким по виду к его спектру в веществе сравнения, хотя сигналы могут быть несколько сдвинуты. Атомы всех элементов, исключая водород и гелий, могут идентифицироваться и определяться по фотоэлектронному спектру (методами РЭС, ОЭС и др.). Некоторые удобные для идентификации линии ряда элементов приведены в табл. IV. 1. [c.140]

VI. , приведены некоторые характерные для элементов значения энергий связей электронов, используемые в целях идентификации. [c.152]

Таблица 6.16. Энергия связи электрона (эВ) для элементов С, N. , Р, С1 в различных функциональных группах

Ослабление или рассеяние р- и у-излучения веществом — неспецифичное свойство, так как эти процессы характерны для атомов, имеющих средние значения зарядов ядер. Однако при проведении анализа с использованием явления флюоресценции проявляются характерные свойства элементов или их групп при взаимодействии их с применяемым в анализе излучением. При этом происходит резкое изменение коэффициента ослабления при энергиях, соответствующих энергиям связи электронов на К-, L- или М-оболоч-ках соответствующих атомов. По достижении энергии, соответствующей [c.323]

Из табл. 2 видно, что строгая последовательность заполнения подоболочек электронами в соответствии с последовательным уменьшением энергии связи электрона, начиная с калия, нарушается. В атомах калия и кальция заполнена первая подгруппа четвертой оболочки (45), в то время как достройка последней подгруппы третьей оболочки (Зф не закончена. Нарушение последовательности заполнения оболочек вызвано тем, что энергия связи электронов 45 оказалась большей по сравнению с Зс1. В атомах элементов, расположенных после кальция (8с, Т , V и др.), имеющих во внешней оболочке по два электрона (у хрома —1), достраивается незаполненная Зй подгруппа М-оболочки. Эти нарушения последова- [c.18]

Наличие 5/-электронов у всех атомов несомненно. Начиная с 94 элемента очевидна аналогия с заполнением 4/-подуровня у лантаноидов. Но если у всех лантаноидов 4/-подуровень лежит ниже 5/-подуровня, то у первых актиноидов 5/ и 6 -подуровни конкурируют между собой по величине энергии связи электрона. Поэтому для первых актиноидов характерна пере- [c.287]

Рассмотрение более сложных форм гибридизации в данном курсе вряд ли целесообразно. Вообще явление гибридизации резко выражено лишь для элементов с малыми значениями квантовых чисел (п=2, 3, 4), так как при возрастании главного квантового числа энергия связи электрона с ядром на уровне уменьшается и тем более уменьшается различие между энергиями подуровней (орбиталей). [c.56]

Хотя функция i = f n) периодична, однозначной связи между строением электронных оболочек атомов и молярными объемами нет. Одной из важнейших характеристик состояния электронов в атомах являются ионизационные потенциалы атомов. Они определяют энергию связи электронов в атомах и тесно коррелируют со структурой атомной оболочки. Первые ионизационные потенциалы атомов, т, е, характеристики энергии, необходимой для отрыва одного электрона от электрически нейтрального атома, представлены как функции порядкового номера п иа рис. 76. Из рисунка видно, что периодическая зависимость первых ионизационных потенциалов /j от п выражена ярко. Максимумы 1 соответствуют атомам элементов подгруппы гелия, а минимумы — атомам элементов подгруппы лития. [c.263]

Когда орбитальный радиус уменьшен, например в III группе у галлия, суммарный потенциал увеличен у индия радиус увеличен, а потенциал уменьшен, такое же положение и в случае таллия аналогично ведут себя и элементы IV группы.... В этом обратном соотношении величин ги Е нет ничего удивительного, так как большей энергии связи электрона с атомом естественно отвечает большее его смещение в сторону ядра. Итак, можно констатировать. что 1) в IV периоде 2п, Оа, Ое, Аз отвечают малым радиусам и большим потенциалам 2) в V периоде Сё, 1п, Зп — большим радиусам и малым потенциалам 3) в VI периоде Hg, Т1, РЬ— малым радиусам и большим потенциалам. [c.121]

Разобрав свойства кислорода, зависящие от числа электронов (а также от четности его или нечетности), от энергий связи, электронных конфигураций и спиновых распределений, можно было дать характеристику элемента в свете положения его в строке II периода. [c.193]

По спектрам оже-электронов можно проводить качеств, и количеств, элементный анализ пробы. Для этого пользуются спектрами в координатах ldN(E)/dE -E, к-рые обеспечивают более высокую чувствительность и точность анализа. Элемент, присутствующий в пробе, идентифицируют по значению кинетич. энергии Е оже-электронов, поскольку эта величина зависит только от энергии связи электронов на электронных уровнях, и, следовательно, определяется природой атомов. Кроме того, форма оже-пиков в спектре чувствительна к хим. состоянию атомов, что наиб, четко [c.331]

В абсорбционном РРА пробу облучают рентгеновскими квантами с близкими энергиями и Е2, причем Е < Е < <Е , где энергия связи электрона на внутр оболочке атома определяемого элемента. Для получения рентгеновского излучения с энергиями и Е радионуклидным источником облучают сменные мишени, изготовленные из элементов с близкими атомными номерами (см. рис., 6). Регистрируют соответствующие энергиям 1 и Е2 интенсивности 1 а 2 рентгеновского излучения, прошедшего через пробу. При этом отношение зависит от содержания [c.244]

Электронные оже-сиектры получены для многих элементов, и в целом наблюдается хорошее согласие между рассчитанными из соответствующих электронных уровней и экспериментальными значениями энергий оже-электронов. Для расчетных целей простое выражение (8) необходимо несколько скорректировать, так как после стадии ионизации переходы уже не относятся к нейтральному атому. Самый простой способ учесть это обстоятельство — заменить на слагаемое [Ey N) +Ey N + Н-1)]/2, а Ez- Ez N)+Ez N+l)]/2, где Ey(N), Ey N+1) и т. д.— энергии связи электрона в исследуемом атоме с атомным числом Л/ и jV-Ы и т. д. [44, 45]. [c.415]

Позднее эти выводы нашли подтверждение и в данных о других свойствах атомов. Были разработаны методы экспериментального определения количества энергии, необходимого для отделения того или другого электрона от атомов различных элементов. Эти методы большей частью приводят к определению не самой энергии связи электронов, а энергии последовательной ионизации атома в результате отделения от него сначала одного (наиболее легко отделяемого) электрона, затем второго, третьего и т. д. Энергии последовательной ионизации обычно характеризуются ионизационными потенциалами потенциалами ионизации), т. е. потенциалами, которые надо приложить для отделения последовательно первого, второго, третьего и т. д. электронов от атома. Затрачиваемая на это энергия равна произведению потенциала на величину заряда. Так как заряд электрона всегда одинаков, то потенциалы ионизации пропорциональны энергии ионизации. При выражении энергии ионизации в электрон-вольтах она численно равна потенциалу ионизации, выраженному в вольтах (так как заряд электрона принят за единицу). Таким образом, последовательные ионизационные потенциалы атома первый, второй, третий и т. д.) характеризуют количество энергии, необходимое для отделения [c.33]

Ионизационный потенциал характеризует энергию связи электрона в атоме. Периодичность хорошо наблюдается на примере изменения потенциала ионизации первого электрона в зависимости от порядкового номера элемента. Резкие максимумы наблюдаются у атомов инертных газов, обладающих наиболее устойчивой конфигурацией. В минимумах кривой находятся щелочные металлы. В пределах одного периода потенциал ионизации изменяется не монотонно. На кривой наблюдаются вторичные максимумы, менее резко выраженные, соответствующие заполнению -оболочки у элементов II группы — Ве Mg, 2п, Сд и Н . Следующие максимумы наблюдаются у элементов V группы — М, Р, Аз, что соответствует энергетически выгодному половинному заполнению р-оболочки, содержащей три неспаренных электрона. В пределах одной группы с увеличением порядкового номера величина потенциала ионизации в общем убывает, что связано с увеличением расстояния от ядра внешней электронной оболочки. Периодически изменяется и сродство к электрону, выражающее работу присоединения электрона к нейтральному атому. [c.7]

ЭНЕРГИИ СВЯЗИ ЭЛЕКТРОНОВ В ЭЛЕМЕНТАХ [c.131]

Рис. 15.2. Изменение энергии связи электронов наиболее тяжелых элементов.

Второе возможное размещение актиноидов в периодической системе под соответствующими лантаноидами с отнесением обоих семейств к III группе периодической системы и размещением вне клеток обычной периодической системы имеет тот недостаток, что отрывает торий, протактиний и уран от IV, V, VI групп. Эти элементы благодаря близости энергии связи электронов на 5/- и бс/-оболочках обладают двойственностью свойств — свойствами d-элементов — Hf, Та и W и свойствами /-элементов — лантаноидов. Это затрудняет размещение актиноидов в периодической системе. [c.431]

Из атомов элементов одного периода наибольшим радиусом обладают атомы элемента, стоящего в начале периода, т. е. атомы щелочного металла. С возрастанием заряда ядра сначала атомные радиусы уменьшаются, так как растет энергия связи электронов с ядром. А это влечет за собой стягивание электронов ближе к ядру. Радиус атома достигает минимума, затем снова возрастает и достигает очередного максимума у щелочного металла, начинающего следующий период. [c.50]

Перечисленные выше основные закономерности строения электронных оболочек нашли свое отражение в периодической системе элементов Менделеева. Вся совокупность элементов была подразделена Менделеевым по их физико-химическим свойствам на 7 периодов это подразделение сохраняется и в настояш.ее время и включает в себя ряд элементов, открытых позже. Каждый из периодов начинается ш,елочным элементом и кончается атомом благородного газа (за исключением последнего незаконченного периода). Таким образом, начало периода совпадает с началом заполнения новой оболочки. По мере заполнения оболочек потенциал ионизации, определяемый энергией связи электрона в атоме, хотя и немонотонно, но в обш,ем [c.54]

Газы при высоких температурах. Повышение температуры прежде всего вызывает усиление всех форм теплового движения частиц. При высоких температурах энергия теплового движения частиц становится соизмеримой с энергией химической связи в молекулах, с энергией возбуждения новых электронных уровней и с энергией связи электронов в атомах и в молекулах. Поэтому при высоких температурах в газе образуются возбужденные частицы и продукты диссоциации молекул в виде свободных атомов или валентно ненасыщенных групп (радикалов), которые могут находиться в равновесии с исходными молекулами. Являясь вместе с тем очень реакционно способными, эти частицы могут вступать во взаимодействие между собой или с другими частицами, образуя новые сочетания. То же относится к продуктам ионизации. Наряду с этим при высоких температурах в газах могут содержаться пары веп1еств, практически не испаряющихся при обычных температурах, а также частицы, образующиеся при термическом разложении этих веществ. В результате при высоких температурах в газах содержатся (при равновесном состоянии системы) новые, часто совершенно непривычные виды частиц, отвечающие валентным состояниям элементов, нехарактерным или неизвестным для них при обычных температурах. Эти частицы могут быть или более простыми, чем отвечающие им. частицы при обычных температурах (например, ОН, 510, 50), или, наоборот, более сложными (Сз, Сд, Ыаг, Сев, Мда, Ыа(0Н)С1, ВагОз, М05О15 и др.). [c.117]

Методами ФЭС, РЭС и ОЭС измеряют кинетическую энергию кин испукаемых фото- и оже-электроиов, что позволяет определять значения энергии связи электронов Е 1 (п и I — квантовые числа уровня) в атомах на всей совокупности уровней. Эти величины, как очевидно, характерны для атомов каждого элемента, но зависят и от электронного окружения атома в исследуемом образце. Для твердых образцов определяют именно энергию связи электрона, обозначаемую Есв (или Е 1), а для газов всегда приводят энергию ионизации Е он- [c.135]

Второй подход использует теорему Купменса, утверждающую примерное равенство орбитальной энергии и энергии связи Есв электрона. Сравнение экспериментальных данных ФЭС по химическим сдвигам с полученными в результате квантово-механических расчетов орбитальными энергиями позволяет более обоснованно интерпретировать спектр, т. е. проводить отнесение пиков, а также оценивать делаемые в расчетах допущения. В то же время рассчитанные значения энергии обычно плохо согласуются с большими абсолютными значениями Есв- Можно лишь надеяться, что относительные значения, т. е. разности рассчитанных энергий, правильно отражают различия энергий связи, т. е. химические сдвиги АЕа для изучаемых объектов. Полуэмпирические методы квантовой химии даже для молекул, образованных атомами элементов первого ряда, не только не дают количественного соответствия рассчитанных энергий МО и энергий связи электронов, но иногда приводят к неправильному порядку относительного расположения уровней энергии. [c.157]

К оси. процессам, происходящим при взаимод. у-излуче-ния с в-вом, относятся 1) фотоэффект-передача энергии фотона Е связанному электрону атома преобладает в области Е, ненамного больших, чем энергии связи электронов сечение (вероятность) фотоэффекта х Z jUE - , где 2-ат. номер элемента. Ai-его ат. масса 2) эффект Комптона-рассеяние фотонов своб. электронами играет роль при Е > 0,511 МэВ сечение комптоиовского рассеяния а Z nЕ/МЕ и слабо меняется в зависимости от 2 (исключение-тяжелые элементы) 3) образование электронно-позитронных пар, к-рое возможно при Е > 1,022 МэВ сечение этого процесса х 1п . [c.501]

Для фотонного И.И. имеют место упругое рассеяние (классич. рассеяЕше) и неупругие процессы, основные из к-рых - фотоэффект, эффект Комптона и образование пар электрон-позитрон. При фотоэффекте фотон поглощается атомом среды с испусканием электрона, причем энергия фотона за вычетом энергии связи электрона в атоме передается освобожденному электрону. Вероятность фотоэффекта с /С-оболочки атома пропорциональна 2 (2-ат, номер элемента) и быстро убывает с ростом энергии фотона (кривая 1 на рис. 1). В случае эффекта Комптона происходит рассеяние фотона на одном из атомных электронов при этом уменьшается энергия фотона, изменяется направление его движения и происходит ионизация атомов среды. Вероятность комптоиовского рассеяния пропорциональна г и зависит от энергии фотонов (кривые 2 и 3 на рис. 1). При энергии фотона выше 1,022 МэВ вблизи ядра становится возможным образование пар электрон-позитрон. Вероятность этого процесса пропорциональна 2 и увеличивается с ростом энергии фотона (кривая 4 иа рис. 1). При энергии фотона до 0,1 МэВ преобладает классич. рассеяние и фотоэффект, при энергии от 0,1 до 10 МэВ-эффект Комптона, при энергии выше 20 МэВ-образование пар. [c.254]

Энергии связи электронов 5/-, 7з-оболочек, участвующих в оптических переходах атомов урана и других тяжелых элементов, имеют очень близкие значения, а сам атом урана обладает низким ионизационным потенциалом. Спектр урана, как и других трансурановых элементов, является чрезвычайно сложным. В нем вместе с линиями нейтральных атомов присутствуют линии однократноио-низированных атомов, поэтому спектр урана представляет собо11 сплошную сетку линий, расположенных на фоне интенсивного непрерывного спектра. В связи с этим обычные методы спектрального анализа не могут применяться для успешного определения малых количеств примесей в уране. [c.358]

Таким образом, идентифицировать элементы можно, исходя пз наблюдаемых энергий оже-электронов. В эти величины необходимо ввести поправку, вычитая работу выхода анализируемого вещества работа выхода образца не рассматривается, так как энергии связи электронов в металле относятся к уровню Ферми. Для тяжелых элементов суммарное количество возможных оже-переходов весьма велико, однако картина несколько упрощается, если учитывать только более интенсивные линии Кофлин и Клаусин [45] дали их сводку (рис. 4), которая в большинстве случаев вполне удовлетворительна. Эти авторы составили также исчерпывающие таблицы всех рассчитанных в интервале 10—3000 эВ оже-переходов для элементов с атомными номерами от 3 до 92. [c.416]

Металличность элементов. А еталлические и неметаллические (металлоидные) свойства элементов п образуем ) ими простых веществ в основном зависят от числа электронов на внешних энергетических уровнях в оболочке атолюв, т. е. от степени застроенности их и от энергии связи электронов с атомным ядром. [c.59]

Получила свое объяснение в свете теории строения атомов и максимальная валентность элементов. Прочность связи электрона с ядром зависит от ряда факторов, в частности, от того, на каком уровне и на каком подуровне находится электрон, и от степени достроенности электронами соответствующего энергетического уровня. На рис. 10 сопоставлена энергия связи электронов различных подуровней. В пределах каждого подуровня эта энергия увеличивается по мере достройки подуровня. В связи с этим электроны можно подразделить на две категории [c.52]

В электрохимическом ряду напряжений (стр. 162) Сп, Ag, Аи стоят справа от водорода (их нормальные электродные потенциалы в водных растворах указаны в табл. XI-1). В химических соединениях имеют только положительную валентность. Энергия связи электронов предпоследнего, восемнадцатиэлектронпого, слоя с ядром мало отличается от энергии связи наружного ws электрона, благодаря чему Си, Ag, Ап могут проявлять валентность, отличающуюся от единицы, например, медь бывает двухвалентной (в ионе Си +), золото — трехвалентным (АиОГ)- Некоторые физические свойства элементов подгруппы меди приведены в таблице XIV-2. [c.219]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология