Переход атомов в валентно-активное состояние

Некоторые элементарные вещества и среди них в первую очередь германий отличаются полупроводниковыми свойствами. Эти свойства обусловлены особым состоянием электронов в кристаллической решетке полупроводников. Германий по структуре кристаллов напоминает алмаз. Каждый атом германия связан с четырьмя другими ковалентными связями. Однако в отличие от алмаза в кристаллах германия валентные электроны закреплены непрочно и под влиянием нагревания или облучения могут, возбуждаясь, отрываться от связываемых ими атомов и свободными уходить в междуузлия решетки. Наличие таких свободных электронов в кристаллах германия сообщает ему некоторую электронную проводимость. При переходе электрона в свободное состояние у данного атома остается свободная орбиталь, так называемая д ы р к а . Эта дырка может заполниться при перескоке валентного электрона соседнего атома, в котором тогда возникает новая дырка. Если при наложении электрического поля свободные электроны будут передвигаться к положительному полюсу, то дырки будут передвигаться к отрицательному полюсу. Это передвижение дырок, равносильное передвижению положительных зарядов, сообщает кристаллам германия еще так называемую дырочную проводимость. В совершенно чистом германии в каждый данный момент число дырок равно числу свободных электронов. Это обусловливает равное значение электронной (п) и дырочной р) проводимости в общей электропроводности чистого германия, значение которой очень невелико. Однако соотношение между числами свободных электронов и дырок в кристалле германия можно изменить. Если в германий ввести даже очень незначительную примесь, например мышьяка, в атомах которого на наружном уровне находится пять электронов, то в кристаллической решетке твердого раствора замещения число свободных электронов окажется больше числа дырок и электронная проводимость в этом случае будет играть решающую роль. Наоборот, если ввести в германий примесь галлия, на наружном уровне атомов которого имеется только три электрона, то число дырок в кристаллической решетке раствора замещения станет превышать число свободных электронов и решающая роль будет уже принадлежать дырочной проводимости. Однако в случае образования с элементарным полупроводником твердого раствора внедрения примесь активного металла усиливает элек- [c.205]

Условно можно считать, что образование связи происходит в две ступени сначала атом переходит в валентно-активное состояние, что требует некоторой затраты энергии, а затем происходит насыщение подготовленной таким образом валентности, причем энергия выделяется. Такое разделение энергии [c.113]

Вместе с тем атом кислорода в молекуле окиси этилена склонен отдавать электрон и переходить в новое валентное состояние с положительным зарядом. При образовании полимерных молекул соседние атомы кислорода разделяются группами —СНа—СН —, т. е. находятся по отношению друг к другу в -положении. Хорошо известно, что именно в этом положении особенно сильно проявляется взаимное влияние атомов и атомных групп физиологически активные молекулы часто содержат заместители именно в р-положении (холин, иприт, хлоруксусная кислота и др.). Взаимное влияние находящихся в р-положениях атомов кислорода в нелинейной (см. выше) цепочке полиоксиэтилена, по-видимому, обусловливает значительный выигрыш энергии, чем и объясняется [c.33]

В столбце Реакция переходы валентности, которым соответствуют отдельные волны, показаны стрелкой (-<-). Изменения валентного состояния относятся к атому или иону элемента, который образует активный па электроде центр частицы. [c.658]

С одной стороны связи карбонильного атома углерода в них должны располагаться под угом 116° (5/> -гибридное состояние), однако, с другой стороны, этот угол должен определяться размером карбоцикла, поскольку карбонильная группа является эндо-циклической Таким образом, во всех циклоалканонах от цикло-пропанона до циклогексанона, валентный угол, образованный эндоциклическими связями карбонильного атома углерода, будет искажен и тем сильнее, чем меньше размер цикла В реакциях присоединения атом углерода карбонильной группы переходит из в 5р -гибридное состояние и рассматриваемое угловое напряжение будет частично сниматься При этом наибольший выигрыш энергии будет в случае циклопропанона, который и проявляет наибольшую карбонильную активность [c.59]

Адсорбированный радикал, находящийся в состоянии слабой гомеополярной связп с поверхностью, сохраняет свою свободную валентность ненасыщенной, а в состоянии прочной гомеополярной связи перестает быть радикалом и насыщает свою свободную валентность свободным электроном решетки. При ионной связи адсорбированного атома А с решеткой адсорбента L адсорбционными центрами служат ионы поверхности кристалла. Ионная связь, так же как и прочная гомеополярная, представляет собой состояние с насыщенной валентностью. Следовательно, свободный радикал в объеме остается радикалом на поверхности только в случае образования слабой гомеополярной связи [153], или, как считает Воеводский [155], гетерогенный радикал типа Н. ..L представляет собой атом И, потерявший 20% своей активности. Вероятно, все эти связи легко переходят друг в друга. [c.51]

Полезные качественные выводы можно сделать непосредственным сравнением частоты валентного колебания С—О в карбонилах металлов и в самой молекуле СО. Частота такого колебания в молекуле окиси углерода равна 2143 см , а у концевых групп СО в нейтральных карбонилах металлов она имеет значение в пределах 2125—1900 см , что указывает на понижение порядка связи С—О при комплексообразовании. Более того, если в молекулу карбонила внести какие-либо изменения, которые будут способствовать усилению дативного взаимодействия М—С, то частота колебания С—О может понизиться еще больше. Так, если часть групп СО заместить лигандами с низкой или ничтожно малой способностью к акцептированию электронов, то оставшиеся группы СО смогут с большей легкостью акцептировать л-электронр.-1 металла и в большей степени понизят эффективный отрицательный заряд центрального атома. Например, частоты колебаний групп СО в Со (СО) составляют 2100, 2000 и 1985 см (точные значения могут меняться в зависимости от агрегатного состояния и растворителя). При замене трех групп СО на молекулы аминов, неспособных к дативному взаимодействию, например в хромовом аналоге Мо (dien) (СО)з (рис. 27.6), частоты валентных колебаний групп СО становятся равными 1900 и 1760 см Ч Аналогично переход от r( O)g к изоэлектронному аниону V ( 0) , в котором группы СО могут принять от атома металла больший отрицательный заряд, сопровождается понижением частоты от - 2000 см [в Сг (СО) ] до 1860 см в V( O)" . Указанную зависимость хорошо иллюстрирует следующий ряд изоэлектронных комплексов в скобках приведены частоты (см ) активных в ИК-спектре валентных колебаний групп (СО) Ni( 0)4 (-2060) Со (СО) ( 1890) Ре(СО)Г (-1790). (Анионы — члены этого ряда — будут подробнее расслютрены в следующем разделе.) С другой стороны, если переход электронов от атома металла на я-орбитали СО затруднен (например, если атом металла имеет полол<ительный заряд), частота колебания СО возрастает в следующих случаях [c.126]