Состояния, определяемые из электронных конфигураций

Распределение электронов в атоме, находящемся в основном состоянии (его электронная конфигурация), определяется зарядом ядра. При этом электроны размещаются согласно принципу минимальной энергии [c.38]

Четность уровней и соответствующих им состояний определяется электронной конфигурацией нечетными являются те конфигурации, которые содержат нечетное число электронов с нечетным I, т. е. р- и /-электронов. Очевидно, что нечетность определяется только частично заполненными оболочками. Примерами четной и нечетной конфигураций являются основные конфигурации атомов 81 (ЗлУ) и Р соответственно. [c.227]

Определите порядковый номер элемента, электронная конфигурация атома которого в основном состоянии 15 25 р 35 3<1 45 Назовите этот элемент. Укажите положение этого элемента в Периодической систсмс (номер периода, главная или побочная подгруппа, номер группы). [c.44]

Переход в возбужденное состояние изменяет электронную конфигурацию молекулы. Рассмотрим возможный характер таких изменений на примере молекулы формальдегида. Определяют ее фотохимическое поведение электроны карбонильной группы, поскольку ст-орбитали СН-связей не [c.276]

Совокупность молекулярных орбиталей, занятых электронами, определяет электронную конфигурацию молекулы. У молекул в основном состоянии электронные уровни заполняются в последовательности (А) или (В). При возбуждении молекул обычно один электрон переходит с определенного уровня на свободный, более высокий. Возникает возбужденное состояние молекулы с новой электронной конфигурацией. Соответственно этому различают основной и возбужденный термы (уровни энергии) молекулы. [c.109]

Теперь. мы в состоянии определить электронную конфигурацию нейтрального атома лития. Два первых электрона размешаются на [c.487]

Более перспективным методом в настоящее время является метод МО. Отличие его от метода ВС заключается в том, что он исходит из волновой функции отдельного электрона, а не пары электронов, рассматривая каждую молекулу как самостоятельное целое, а не как простую совокупность атомных орбиталей. Основные положения метода МО заключаются в следующем. Природа электронов в молекулах, а также их взаимодействия между собой и с ядрами та же, что и в атомах. Каждый электрон принадлежит молекуле в целом и движется в поле всех ее ядер и электронов. Состояние электрона описывается одноэлектронной волновой функцией Г,. Эта функция называется молекулярной орбиталью. В отличие от одноцентровой атомной орбитали МО многоцентровая, так как число ядер в молекуле не менее двух. Как и для электронов в атоме, Ч определяет плотность электронного облака. Каждой МО соответствует определенная энергия равная сумме кинетической энергии электрона, потенциальной энергии притяжения электрона ко всем ядрам и потенциальной энергии отталкивания электрона на МО от всех остальных электронов. Каждый электрон занимает в молекуле свободную орбиталь с наименьшей энергией. На одной МО не может находиться более двух электронов, при этом спины электронов должны быть антипараллельны. Следовательно, для описания электронной конфигурации состояния молекулы с 2п электронами требуется п МО. Вырожденные орбитали заполняются в соответствии с правилом Гунда. Волновую функцию Ч , характеризующую движение всех электронов в молекуле, можно получить, взяв произведение волновых функций отдельных электронов [c.233]

Функция из (3.57), для которой средняя энергия атома углерода, вычисленная согласно (1.35), имеет наименьшее значение, определяет электронную конфигурацию основного состояния. Расчеты такого типа достаточно трудоемки, однако они выполнены в настоя- [c.68]

Для спектроскописта обозначения должны определять электронную конфигурацию — или электронное состояние — [c.34]

В приближении центрально-симметричного самосогласованного поля (см. гл. II) можно сохранить те же квантовые характеристики состояний отдельных электронов атома, что и в рассмотренном водородоподобном атоме, а именно п, I, и т . Квантовое состояние при этом определяется электронной конфигурацией, т. е. числом электронов с заданными п и I. [c.292]

В табл 3 2 приведены значения квантовых чисел для различных состояний электрона, а также указано максимальное число электронов, которое может находиться на том или ином энергетическом уровне и подуровне в атоме Распределение электронов в атоме, находящемся в основном состоянии (его электронная конфигурация), определяется зарядом ядра При этом электроны размещаются согласно принципу минимальной энергии [c.38]

Указанные принципы позволяют легко определить электронную конфигурацию любого атома для основных состояний электронные конфигурации атомов приведены в табл. 2.1. [c.37]

Любой расчет в рамках одноэлектронного приближения (например, по методу Хюккеля) приводит к следующей последовательности энергетических уровней (в порядке повыщения энергии) Ачи, Е ц, Ечи, В2е (см. рис. 6.6). Размещение шести электронов, которые образуют я-электронную систему бензола, по одноэлектронным уровням энергии определяет электронную конфигурацию этой системы. Для данной электронной конфигурации возможны состояния с различной пространственной симметрией и спиновой мультиплетностью. [c.154]

Понятие структура образующихся в фазе ионита координационных центров включает валентное состояние и электронную конфигурацию иона металла — комплексообразователя природу и число лигандов в первой координационной сфере иона металла длину и углы связей металл — лиганд. Следует отметить, что определить структуру индивидуального координационного центра невозможно— можно говорить лишь об усредненных параметрах гипотетического координационного центра, таких как термодинамические, магнитные, спектроскопические и др. Ни один из методов исследования, использующихся в настоящее время в координационной химии низкомолекулярных соединений, не позволяет достаточно полно характеризовать структуру координационного центра, образующегося в фазе ионита, и лишь их совместное использование может дать объективную информацию по этому вопросу. [c.148]

Значение спин-гамильтониана состоит в том, что он дает стандартный феноменологический путь, с помощью которого спектр ЭПР можно описать через небольшое число констант. Определив экспериментально величины этих констант, можно далее использовать их в расчетах электронных конфигураций и энергетических состояний иона. Следует отметить, что для данной системы не все члены в уравнении (9.39) одинаково важны. Для ядра, не имеющего спина, все члены, содержащие /, равны нулю. Равен нулю и первый член, если расщепление в нулевом поле отсутствует. [c.50]

Далее определены были электронные состояния, вытекающие из электронных конфигураций в точечной группе более низкой симметрии. [c.82]

Чтобы построить электронную конфигурацию атома, надо сначала определить, сколько всего электронов в разных квантовых состояниях может одновременно находиться в одном слое, в подуровне, на атомной орбитали. [c.37]

Заселенность внешней электронной оболочки. Из электронных конфигураций атомов элементов периодической системы следует (см. разд. 2.6.5), что в коротких периодах с ростом заряда ядра заселенность внешней электронной оболочки монотонно увеличивается от 1 до 2 (в 1-м периоде), от 1 до 8 (во 2-м и 3-м периодах). В длинных периодах на протяжении первых 12 элементов заселенность не превышает 2 и затем монотонно увеличивается до 8. Значение заселенности вместе с другими характеристиками атомов определяет важнейшие отличия элементов. Например, все элементы, имеющие заселенность внешней электронной оболочки не более 2-х, относятся к металлам. Периодичность в изменении заселенности внешней электронной оболочки определяет периодичность в изменении важной характеристики состояния атома в молекуле [c.80]

Всегда по известной электронной конфигурации атома можно определить симметрию кристаллической решетки простого веш ества данного элемента. Так, алюминию с электронной конфигурацией атома в возбужденном состоянии АГ. .. свойственна ГЦК решетка, а для атомов магния (Mg . .. [c.321]

Молекула Нез- В основном состоянии с конфигурацией (а 1 ) (й 1-0 эта молекула существовать не может. Число разрыхляющих электронов здесь равно числу связывающих, и связь не образуется — связывающий электрон укрепляет связь меньше, чем ослабляет ее электрон на разрыхляющей МО. Однако молекула Нсз может существовать в возбужденном состоянии. Определены ее параметры (Не ) = 1,08](Г " м (1,08 А), (Не ) = 1617 см Ч Электронная конфигурация этого состояния Не [(а 15) (а 1. )(а 25)]. Схему заполнения МО молекул Щ, Нз, Щ, Не и Не см. на рис. 38. [c.117]

Электронные коифигурации. Последовательность заполнения. 0 рбиталей электронами определяет электронную конфигурацию атома. Для атома водорода это просто указание того, какая из орбиталей занята. Например, для основного состояния, 25, 3 , Щ и т. д. для разных возбужденных состояний. Для многоэлектронных атомов применяют те же обозначения. Дважды занятые орбитали помечают верхним индексом 2. Так, основную конфигурацию лития с 2=3 обозначают как 15 25. ( [c.52]

В этом разделе будут рассмотрены более подробно те факторы, которые определяют электронные конфигурации атомов и ионов переходных металлов. Обсуждение, приведенное в предыдущей главе, не было достаточно строгим, так как учитывалось лишь экранирование данного электрона от ядра остальными электронами атома. Однако влияние одного электрона на другой. может проявиться не только таким косвенным путем. Существует и прямое взаимодействие между электроналш, приводящее к различны.м энергетическим состояниям, которые возникают из одной и той же конфигурации (см. подробнее в разд. 1.8). В случае если энергии двух орбиталей отличаются на величину, меньшую или сравнимую с энергией эле-ктрон-электронного взаилюдействия, предсказать конфигурацию, зная лишь энергии орбиталей, невозможно, и этот вопрос требует более тщательного анализа [11. [c.16]

Распределение электронов в атоме по различным квантовым энергетическим состояниям называется электронной конфигурацией атома. В атоме каждый электрон располагается так, чтобы энергия была минимальна (что отвечает наибольшей его связи с ядром). В этом состоит одно из фундаментальных условий стабильной конфигурации атома — принцип наименьшей энергии. Если бы не принцип Паули, то в атоме все электроны стремились бы занять уровень Is с наименьшей энергией. Однако из-за того, что любой электрон должен иметь свои особенные квантовые характеристики, число электронов, занимаюш,их каждую из энергетических ячеек, строго определено и ограничено. [c.64]

Терм основного состояния для любой "-конфигурации можно установить, разместив электроны на -орбиталях. При этом в первую очередь заполняются орбитали, имеющие большие величины т,, электроны размещаются по одному и не спариваются до тех пор, пока на каждой орбитали не будет находиться по одному электрону, т. е. все происходит согласно правилам Гунда. Величины т, для орбиталей, на которых находятся электроны, можно суммировать алгебраическим путем, чтобы получить величину L для каждого терма. В более законченной форме это звучит так квантовое число т, индивидуального электрона связано с вектором, имеющим компоненту т, к/2п , направленную вдоль приложенного поля. представляет собой сумму однозлектронных величин т[. Правила сложения векторов требуют, чтобы М1 принимало значения L, L—1,. .., — L, поэтому максимальное значение дается величиной Ь. Для обозначения величин L используются буквы 5, Р, О, Р, С, Н, I, соответствующие равному О, 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Спиновую мультиплет-ность состояния определяют как 25 + 1 (5 по аналогии с Ь представляет собой максимально возможное Ms, где Ms = m ) Тт ) и указывают с помощью индекса вверху слева от символа терма. Мультиплетность отвечает за число возможных проекций 8 на направление магнитного поля, т.е. если 5=1, мультиплетность три говорит о том, что Ms = 1, О, [c.63]

Таблица электронных конфигураций элементов дает возможность определить относительную энергию электронов атома элемента, находящегося в основном состоянии, когда электроны атома обладают самым низким запасом энергии. Энергия электронов увеличивается (см. рис. 15) в направлении вправо и вниз. Для того чтобы определить электронную конфигурацию атома элемента, следует представить, что небольшое положительное ядро элемента расположено далеко над 1Н, а электроны находятся на определенных оболочках вокруг ядра. Арабские цифры слева обозначают оболочку или главное квантовое число. Объем каждой оболочки ограничен областью, заключенной между двумя наклонными линиями. Подоболочки обозначены з, р, (1 и /. Орбиты, образующие з-подобо-лочки, изображены в виде двух квадратов, содержащих символы элементов. Три пары электронов трех р-орбит размещены в шести квадратах (рис. 13), пять пар электронов пяти -орбит — в десяти квадратах и т. д. Только после того, как каждая орбита будет иметь по одному электрону, начинается заполнение этих орбит электронами с противоположными спинами. Каждая орбита стремится заполниться наполовину или полностью. Следовательно, [c.32]

Р1/2 (Е = 16 972 см 1). Переход электрона из состояния 5 в состояния Рз/2 и Р1/2 дает поэтому две линии, лежащие в спектре на очень близком расстоянии— 26 см 1. Это знаменитая двойная желтая линия натрия. Она и указывает на дублетность терма Изучение спектра позволяет таким образом определять мультиплетность термов. Еще более полные сведения об электронных конфигурациях дает изучение расщепления спектральных линий в магнитном и электрическом полях (эффекты Зеемана и Штарка). [c.42]

В атоме азота в невозбужденном состоянии каждая из трех р-орбиталей занята одним электроном (табл. 2), и, следовательно, атом азота, как и другие атомы с подобной электронной конфигурацией, может образовать три ковалентные связи с одновалентными атомами. Известно, что молекулы, образованные таким образом, всегда имеют пирамидальную структуру в этом случае углы между связями также больше прямых например, в аммиаке 106,8° (1,864 рад), в трехфтористом азоте 102,5° (1,789 рад) и в тригало-генидах фосфора, мышьяка и сурьмы 96. . . 104° (1,675. . . 1,815 рад). Атомы бериллия, бора и углерода с одновалентными атомами типа водорода или фтора могут образовывать больше связей, чем это можно предположить, исходя из их обычной электронной конфигурации (табл. 2). Причиной этого является наличие у этих атомов в -оболочке как незанятых орбиталей, так и орбиталей, занятых двумя электронами. Последнее обстоятельство определяет возможность перераспределения -электронов, что приводит к возбужденным атомным состояниям с электронной конфигурацией, показанной в табл. 3. Можно считать, что такое возбуждение возникает при образовании связей в тех случаях, когда энергия возбуждения меньше дополнительной энергии, выделяюш,ейся за счет возникновения большего числа связей. В этих примерах энергия, освобождаюш,аяся при связывании, дополнительно увеличивается за счет процесса гибридизации, который и следует рассмотреть. [c.30]

Структура обрааующегося МОС определяется электронной конфигурацией металла и его валентным состоянием и удовлетворительно может быть предсказана в рамках эквивалентных орбпталей Кпмболла [2] или па основании расчетов максимального перекрывания , 5—5]. [c.9]

Y II и Lall. Очевидно, прибавление к иону, находящемуся в состоянии D, одного электрона ns ведет к возникновению состояний и D. Так же определяются состояния, отвечающие электронным конфигурациям dp и dd в последнем случае надо иметь в виду, что если оба квантовых числа одинаковы, то мы имеем дело с двумя эквивалентными d-электронами. Кроме того, у S И, У II и La II может оказаться возбужденным и второй электрон, что ведет также к набору одиночных и триплетных термов, соответствующих конфигурациям ss, sp и sd. Основные электронные конфигурации и термы Sell охватываются схемой 21. [c.264]

Механизм адгезии парафиновых частиц к поверхностям различной природы невозможно понять без рассмотрения хотя бы в общих чертах особенностей кристаллической струиуры и электронной конфигурации твердых веществ, без представления закономерностей, которым подчиняются их свойства с изменением энергетического состояния. Принято считать, что однородное твердое вещество, состав и плотность которого практически одинаковы во всем объеме любых его образцов (т.е. они не отклоняются от средних значений больше, чем на величину ошибки измерения соответствующего параметра), представляет собой твердое химическое соединение /68/. Существенной особенностью твердого соединения является то, что любые его отдельные части - твердые тела - имеют поверхность. Поверхностный слой твердого вещества, толщиной порядка 10А (около 3-4 монослоев соответствующих структурных единиц), из-за неуравновешенного взаимодействия частиц слоя с частицами основной массы имеет несколько иное строение, что приводит к заметному отличию свойств этого JlJ i от глубинного вещества. Твердое вещество в отличие от газа и жидкости, имеет практически не изменяющееся во времени строение. При этом тип строения ве1цества определяется прежде всего тем, какие связи соединяют его структурные единицы - межмолекулярные или межатомные. [c.106]

Число ковалентных связей, которые может образовать данный атом (ковалентность атома), определяется числом неспарепных электронов. Например, атом углерода в состоянии 2з2р имеет четыре неспаренных электрона и может образовать четыре ковалентные связи. Атом азота имеет электронную конфигурацию внешнего слоя 25 2р и имеет три неспарениых 2р-электрона и, следовательно, является трехковалентным элементом. Положительный ион азота в состоянии 2з2р имеет четыре неспаренных электрона и может образовать четыре ковалентные связи (например, в ионе КН ). [c.11]

Не следует забывать, что химия исследует вещество только в одном из аспектов. Изучая состав, химические свойства, способы получения твердых веществ, мы не можем обходиться без представления об их электронной конфигурации, кристаллической структуре, без знания закономерностей, которым подчиняются изменения физических свойств с изменением энергетического состояния вещества, словом без физической теории и без физических экспериментов. Химия, физика твердого тела и молекулярная биология — по определению физика-теоретика айскопфа — являются непосредственным следствием квантовой теории движения электронов в кулоновском поле атомного ядра. Все многообразие химических соединений, минералов, изобилие видов в мире организмов обусловливается возможностью расположения в достаточно стабильном положении сравнительно небольшого количества первичных структурных единиц — атомов — огромным количеством способов, диктуемых пространственной конфигурацией электронных волновых функций. Длина связи, т. е. межатомное расстояние,— это диаметр электронного облака, определяемый амплитудой колебания электрона в основном состоянии. Поскольку масса ядра во много раз больше массы электрона, соответствующая амплитуда колебания ядра во много раз (корень квадратный из отношения масс) меньше. Поэтому, как отмечает Вайскопф, ядра способны образовывать в молекулах и кристаллах довольно хорошо локализованный остов, устойчивость которого измеряется энергией порядка нескольких электронвольт, т. е. долями постоянной Ридберга. Местоположения ядер атомов, образующих остов кристалла, с большой точностью определяются методом рентгеноструктурного анализа. Таким образом, бутлеровская теория строения, структурные формулы в наше время получили ясное физическое обоснование. [c.4]

Системы сопряженных связей. Как мы знаем, электроны, входящие в атомные остовы и валентные ст-электроны, находятся на энергетических уровнях, которым соответствуют локализованные электронные состояния. Поэтому, чтобы установить электронную конфигурацию молекулы, обладающей системой сопряженных связей, достаточно определить энергетические уровни ее делокализо-ванных я-электронов. Заметим, что большой энергии связи ст-элек-тронов, равной 62,7 ккал/моль, отвечает большая разность энергий между их валентным и возбужденным энергетическими уровнями, равная 7,9 эВ. Следовательно, полоса поглощения ст-связи лежит в коротковолновой ультрафиолетовой части спектра и начинается от 155 ммк. [c.91]

При определенных условиях наблюдается испускание и поглощение гамма-квантов атомными ядрами ряда более тяжелых элементов, начиная с железа, без заметного изменения их энергетического состояния за счет энергии отдачи. Последняя распределяется между всеми атомами твердого вещества и, таким образом, снижается до величины, значительно меньшей очень малой естественной ширины возбужденных уровней, составляющей всего 10-10—10- 5 величины энергии возбуждения, и это позволяет наблюдать резонанс излучателя и поглотителя гамма-квантов — эффект Мёссбауэра. Важно то, что резонансная энергия гамма-квантов зависит от состава и электронной конфигурации твердого вещества. Это позволяет более глубоко изучать природу твердого вещества, определять его электронную структуру, валентное состояние элементов, находящихся в составе данного вещества. Излучателем и поглотителем гамма-квантов при излучении мёссбау-эровских спектров служат вещества, содержащие атомные ядра одного и того же элемента (например, атомы в возбужден- [c.133]

Во многих случаях термы могут быть определены из атомных спектров, а из них можно узнать и атомную конфигурацию. В табл. 3-9 приведены обозначения термов для основного состояния атомов различных элементов вместе с их электронной конфигурацией, выраженной с помощью з-, р-, с1- и /-подуровней. [c.182]

Таким образом, для одной и той же электронной конфигурации атома возможны состояния с разными значениями Ь и 5. Состояние с данным Ь и данным 5 определяет атомный терм Ь. Мультиплетность 25-1-1 означает, что под влиянием спин-орбиталь-Ного взаимодействия терм расщеплен на 25-1-1 компонентов, характеризуемых определенным значением квантового числа /. Каждому из компонентов терма отвечает определенная энергия. Различие по энергии между отдельными термами данной конфигурации значительно, а между компонентами данного терма — невелико, как видно из примеров для атома углерода. Система атомных термов подтверждается исследованиями магнитных, оптических свойств атомов. [c.56]

Описанные правила позволяют определить только терм основного состояния. Для определения всех возможных термов данной электронной конфигурации можно воспользоваться процедурой, понятной из приведенного ниже примера определения термов конфигурации например атома углерода. Составим таблицу всех возможных микросостояний (способов отнесения электронов различным квантовым числам), определяемых различными и [c.83]