Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Спектры элементов с одним и двумя р-электронами

    Начиная с 21-го элемента скандия заполняется Зй -оболочка , которая формально принадлежит предыдущему слою при п = 3. Поэтому в четвертом ряду Периодической системы слева направо не наблюдается заметного убывания металлических свойств, так как на внешнем электронном слое (л ==4) имеется всего два электрона 4x2. Исключение составляют хром и медь, для которых наблюдается провал одного электрона с 452-орбитали на Зс -орбиталь, Провалы электронов наблюдаются и для других элементов (см. табл. 3). Они оправданы энергетически, т. е. подчиняются принципу наименьшей энергии, и находят экспериментальное подтверждение при изучении тонкой структуры спектров . Полностью Зй-оболочка укомплектована у цинка, у которого на ней все 10 электронов. У галлия, подобно алюминию, появляется один электрон на р-оболочке, точнее на 4р. Четвертый период заканчивается также благородным газом криптоном с полностью заполненной 4р -оболочкой. Между кальцием (45 ) и галлием (4р ) вклиниваются десять элементов от скандия до цинка, для которых характерно заселение электронами З -орбиталей. Эти металлы 5с 2п образуют первую десятку элементов вставной декады. [c.56]


    Серии линий рентгеновского излучения. На рис. 3.38 представлена подробная диаграмма серий линий рентгеновского излучения, которые существуют для каждого элемента. Степень сложности серии является функцией атомного номера элемента. Так для углерода, у которого имеются два электрона на А-оболочке и четыре электрона на L-оболочке, возможна лишь генерация линий Ка рентгеновского излучения. Хотя электроны с L-оболочки углерода могут быть удалены при столкновении, на Л4-оболочке нет электронов, которые бы смогли заполнить вакансию. Натрий (2=11) имеет один электрон на Л4-оболоч-ке, так что могут испускаться как Ка, так и A -линии рентгеновского излучения. Для тяжелых элементов со сложной структурой оболочек, таких, как свинец, серия линий рентгеновского излучения становится более сложной. В гл. 6 приведены примеры рентгеновских спектров, полученных в диапазоне энергий 1—20 кэВ с помощью рентгеновского спектрометра с дисперсией по энергии для титана А , Ар (рис. 6.2), меди Ка, Ар, L (рис. 6.8), а также L-серии и М-серии для тербия (рис. 6.9). Из этих спектров видно, что сложность спектра возрастает с атомным номером. Отметим, что на этих рисунках многие линии не разрешаются, например Ка —Ааг, из-за слабого разрешения спектрометра с дисперсией по энергии (см. гл. 5). [c.74]

    От Н1 72 до 78 продолжается заполнение оболочки 5с1, прерванное редкими землями. При этом процессе б5-электроны переходят в 5с1, так что мы приходим к золоту (79) и ртути (80)—элементам, химически сходным с медью и цинком, имеющим соответственно один или два -электрона при заполненных -оболочках. Далее в элементах от таллия до радона заполняется оболочка 6р. В их спектрах выражена тенденция к связи типа /у, вызванная большим взаимодействием спина с орбитой. Далее следуют радиоактивные металлы  [c.326]

    Так, три электрона лития неравноценны. Один из этих электронов связан с ядром атома слабее двух других, так как расположен дальше от ядра, чем первые два электрона. Этот электрон участвует в образовании химической связи и поэтому называется валентным. Взаимодействие такого электрона подобно взаимодействию электрона с ядром в атоме водорода, что и обуславливает аналогию в их спектрах. Числом электронов наружной оболочки определяются валентные состояния, характерные для данного элемента, типы его соединений — гидридов, окислов, гидратов солей и т. д. Это можно проследить на любой группе элементов периодической системы. Известно, что в наружных оболочках атомов азота, фосфора, мышьяка, сурьмы, висмута находится- по пять электронов. Этим определяются их одинаковые валентные состояния (—3, -fЗ, -Ь5), однотипность [c.16]


    Атомы металлов главных подгрупп I и II групп образуют ионы с тем же числом электронов, что и у атомов ближайших в периодической таблице инертных газов, отдавая соответственно один или два электрона (стр. 56—57) ионы и Ве имеют такую же электронную конфигурацию, что и атом Не, ионы Ыа+ и Mg — электронную конфигурацию атома Ые и т. д. Это отчетливо видно из спектров этих элементов. [c.623]

    Спектры щелочных металлов и щелочноземельных элементов (один и два валентных s-электрона) были уже подробно разобраны, и мы к ним возвращаться не будем. Остановимся сейчас на спектрах атомов с достраивающейся р-оболочкой, начиная с элементов с одним и двумя р-электронами. Атомы с ббльшим числом р-электронов и с замкнутой оболочкой (инертные газы) будут рассмотрены в следующих параграфах. [c.237]

    Каждая строка начинается с элемента, имеющего один с1-электрон в достраивающейся оболочке, и оканчивается парой элементов, имеющих законченные <1-оболочки. Характерно, что достраиваемая <1-оболочка не является наиболее внешней все рассматриваемые элементы имеют еще по одному или по два более внешних з-электронов. Таким образом, эквивалентные <1-электроны располагаются наиболее внешне лишь у ионов, и только разбор спектров этих ионов может позволить понять строение спектров нейтральных атомов. [c.263]

    Не удивительно, что такой класс сортировки электронов по скорости был достигнут тогда же, когда появились масс-спектрометры с разрешающей способностью 100 000, к 60-м годам, ибо и те, и другие приборы решают родственные задачи родственными методами. Но если масс-спектрометр может быть полезен и при более скромных способностях, то электронные спектры при худшем разрешении во многом теряют смысл. Зато на спектре высокого разрешения перепутать два элемента совершенно невозможно расстояния между его узкими, изящными линиями достаточно велики даже в случае редкоземельных элементов, которые химически почти неразличимы. Каждому элементу присуща своя область энергий связи электронов разных уровней. А если при бор откалибровать — установить зависимость между высотой какого-нибудь пика каждого элемента и его количеством, то по спектру сплава или химического соединения легко определить его состав. Это — еще один [c.258]

    Элементы третьей группы периодической системы В, А1, Оа, 1п, Т1, характеризуются тремя оптическими электронами, два из которых находятся в -состоянии и один — в /7-состоянии. Поскольку оба 5-эле-ктрона образуют замкнутую подоболочку, связь /7-электрона с двумя остальными оптическими электронами не очень сильна. Благодаря этому строение спектров перечисленных элементов сравнительно просто оно во многом напоминает строение спектров щелочных элементов. Спектры сравнительно бедны линиями, уровни дублетны и обладают, в особенности для А1, Оа, 1п и Т1, низкими потенциалами возбуждения. Основные линии 1п, Оа и Т1 находятся поэтому в видимой области спектра. [c.29]

    Элементы с двумя d-электронами. Два эквивалентных d-электрона в качестве самых внешних имеют ионы Ti III, Zr III и Hf III. По данным схемы 21 электронной конфигурации 3d2, характеризующей нормальное состояние этих ионов, соответствуют термы S, D, Ю,зр, зр, из которых терм Pj является наиболее глубоким. Прибавление одного s-электрона ведет к конфигурации Sd 4s, которой соответствуют термы s, 2j) 2р 2q Ф, Р (см. схему 23). Для перехода к спектру Til надо к конфигурации 3d2 4s прибавить ще один электрон, что поведет к возникновению [c.268]

    В 1912 г. Дж. Дж. Томсон с помощью масс-спектро-метра обнаружил, что недавно открытый газ неон после облучения электронами дает два вида газообразных катионов один с атомной массой около 20, второй — около 22. Такие атомы с разной массой, но занимающие одно место в Периодической системе, были названы изотопами (от греческих слов iso — такой же и topos — место). Позже выяснилось, что все известные элементы имеют два или более изотопов. В некоторых случаях, например, у А1 и Аи, в природе встречается лишь один изотоп, а остальные изотопы неустойчивы и могут быть получены только искусственным путем. Наибольшее число устойчивых изотопов (десять) у олова. Открытие изотопов позволило решить сразу две проблемы выбрать шкалу [c.105]

    Теперь можно рассмотреть электронные конфигурации элементов и построение периодической таблицы. При переходе от одного элемента к другому заряд ядра возрастает на единицу и один электрон добавляется в конфигурацию, окружающую ядро (подробности, касающиеся заряда и строения ядра, см. в разд. 5.2). Основное правило заключается в том, что в конфигурации основного состояния атома электроны занимают орбитали с наинизщей энергией, соответствующие принципу исключения Паули. Этот принцип, выдвинутый Паули (1925) на основании наблюдений атомных спектров, гласит, что в любой атомной системе никакие два электрона не могут иметь идентичные волновые функции. [c.27]

    М17) М (47) / f(73) / f(119) / (117). Действительно наблюдается общее усложнение спектра при переходе от крайних элементов грутшы к средним. Здесь следует подчеркнуть два момента. Первый заключается в том, что спектры элементов, обладающих только одним /-электроном, особенно просты, поскольку они включают только один переход Fb/2<-- [c.490]


    С 11-го элемента периодической системы — натрия — начинается заполнение трехквантовой оболочки. Таким образом, этот элемент имеет вне замкнутых оболочек один электрон, что и обусловливает дублетный характер его спектра, аналогичный спектру лития, а также сходство с литием в остальных физико-химических свойствах. Следующий элемент—магний — имеет вне замкнутых оболочек два электрона 3s, что делает его сходным с бериллием. В последующих элементах идет дальнейшее заполнение трехквантовой оболочки. Так как по принципу Паули в состояниях Зр не может располагаться больше 6 электронов, то заполнение этих состояний заканчивается на 18-м элементе периодической системы — аргоне. Таким образом, аргон имеет вне замкнутых одноквантовой и двухквантовой оболочек еще 8 электронов два Зs-элeктpoнa и шесть Зр-электронов. В согласии со сказанным выше, эти 8 электронов приводят к единственному результирующему состоянию Sg и, следовательно, обусловливают полное сходство спектра и прочих физико-химических свойств аргона со свойствами неона. Однако между неоном и аргоном, с точки зрения принципа Паули, имеется существенная разница неоном заканчивалось построение двухквантовой оболочки, в то время как аргоном заканчивается лишь заполнение групп эквивалентных 3s- и Зр- электронов. Согласно табл. 57 с главным квантовым числом п = Ъ могут существовать еще 10 электронов с lj=2, т. е. в состояниях 3d. Таким образом, аргоном не заканчивается построение трехквантовой оболочки. [c.231]

    Элементы группы урана относятся к 7-му периоду таблицы Менделеева. Как и все другие периоды менделеевской системы, 7-й период начинается с двух элементов (Рг и Ra), имеющих в нормальном состоянии вне замкнутых оболочек соответственно один и два электрона 7з и Третьим в этой строке стоит элемент актиний (Ас, Z = 89), с которого начинается заполнение оболочки 6d нормальным состоянием Ас1 является 6d7s2 2D. Относительно следующих элементов можно было бы предположить, что либо в них продолжается застройка оболочки d, либо начинается застройка f-оболочки, как в шестой строке таблицы Менделеева для группы редких земель. Чрезвычайная сложнссть спектров элементов, стоящих за актинием, и трудность разбора их спектров долгое время затрудняли выбор между этими двумя возможностями. Допускалось, что у Th, Ра и U происходит заполнение 6d-oбoлoчки и что нормальным состоянием UI является состояние 6d4 7s2 5D. Лишь в последние годы в результате многочисленных исследований оптических и других физико-химических свойств этих элементов, а также искусственно получаемых трансурановых элементов (Np, Ри, Ат и т. д.) удалось установить, что здесь происходит заполнение 5 -оболочки. Таким образом, группа элементов, следующих за актинием, аналогична по своим физико-химическим свойствам редким землям. Эту новую группу элементов с достраивающейся f-оболочкой в последнее время обычно называют актинидами. [c.303]

    Как уже было отмечено, при более точном исследовании оказалось, что линия Ка состоит из двух линий. Это объясняется тем, что, строго говоря, существует не один -уровень, а два, несколько различающихся своей энергией. В зависимости от того, с которого из этих двух уровней электрон перескакивает в образовавшуюся дырку в. ЙГ-уровне, образуются Ка или ЛТц,-линии. Аналогично уровням энергии, которые можно вывести из оптических спектров, и здесь каждому уровню, кроме главного квантового числа п. необходимо приписать еще и два побочных квантовых числа I и 8 или возникающее в результате их комбинирования внутреннее квантовое число /. Только таким образом удается представить все множество рентгеновских линий в виде термов. Точный анализ рентгеновских спектров показывает, что -уровень может расщепляться до 3, М-уро-вень — до 5, 7У-уровень — до 7, (9-уровень — до 5 и Р-уровень — до 3 подуровней . Как показывает изучение рентгеноспектрограмм, в атомах всех элементов, следующих за радоном, встречаются следующие уровни энергии, общие всем этим атомам и характеризующиеся квантовыми числами, приводимыми в табл. 45. [c.259]

    Периодический закон Д. И. Менделеева был общепризнан, хотя в нем имелись и некоторые аномалии. Так, согласно периодическому закону, свойства элементов находятся в периодической зависимости от их атомных весов, и поэтому не может быть двух элементов с одинаковым атомным весом и разными химическими и физическими свойствами. Однако это наблюдается у кобальта и никеля порядок расположения по возрастающему атомному весу нарушен для теллура и иода. Д. И. Менделеев предполагал, что атомный вес теллура не верен, но это не подтвердилось, и теллур должен быть помещен в периодической системе до иода, хотя у него атомный вес больше. Кроме того, было неясно положение в периодической системе VIII группы и редкоземельных элементов, а также не нашлось места для инертных газов, открытых в самом конце XIX века. Очевидно, в структуре атомов элементов должно быть что-то, обусловливающее периодичность, на что атомный вес не давал ответа. Первым крупным успехом в разрешении этого вопроса было наблюдение характеристических рентгеновских лучей. Если мишень бомбардировать быстрыми электронами, то наблюдается обычно два разных вида рентгеновских лучей. Один вид дает непрерывный спектр, подобный изображенному на рис. 3-3. Конец спектра, которому соответствует наибольшая энергия, определяется разностью потенциалов ускоряющего электрического поля. На непрерывный спектр часто накладывается характеристический спектр длины волн линий характеристического спектра оказались зависящими от материала мишени и не зависели от потенциала поля, ускоряющего электроны до тех пор, пока энергия электронов была больше некоторой величины. На рис. 3-4 изображен рентгеновский спектр мо- [c.88]

    Относительный атомный вес1 единственного стабильного изотопа фосфора бР, отнесенный к массе изотопа "С, принятой равной 12, имеет величину 30,9738. Из того, что наиболее близким к физическому атомному весу целым числом является массовое число Л =31, можно заключить — ядро этого изотопа фосфора содержит число протонов 2=15 и число нейтронов А — 2= 16. Так как число нуклонов является нечетным, ядро обладает механическим моментом, или спином , равным 1/2 (/г/2л). Электронная структура соединений, в состав которых входят элементы, обладающие подобными характеристиками ядра и имеющие лишь один устойчивый изотоп, наиболее легко поддается интерпретации при по.мощн спектров ЯМР. Подобным исследованиям поддаются и соединения тех элементов, которые, как, например, водород, хотя и имеют два стабильных изотопа, но содержат в сильно преобладающем количественном соотношении изотоп с нечетным числом нуклонов. Если не считать водорода, то из остальных элементов, химия которых относительно сложна и имеет достаточно явно выраженные родственные связи с органической химией, только фтор и фосфор удовлетворяют по у1янутым выше требованиям. [c.30]

    Как уже указывалось ранее, причины ивменения в характере взаимодействия обсуждаемых систем связаны как с изменением природы донора и акцептора, так и с. воаможностьв изненения природн и строения самого комплекса. Так, для соединений ВХуРХз есть указания [20,21] на осуществление в них прямой донорно-акцепторной связи между атомами В и Р. Наряду со структурой с прямой связью М- —Э (назовем ее структурой ), у соединений Хз ЭХз может осуществляться мостиковая связь через атомы галогенов (отр я-тура П ). первом случав атомы элементов V группы выступают в качестве доноров, во втором - в качестве акцепторов электронной пары. Причем следует отметить, что мостиковые связи могут быть образованы как через два галогена (при этом структура аддуктов должна быть подобна структурам димерных молекул галогенидов Ж группы) так и через один атом галогена (тогда речь идет о мостике типа Х3М— Х-ЭХ2). На возможность осуществления последнего типа структуры имеются указания в работе Шемони о сотрудниками [19], основанные на результатах исследования ИК- и Рамановских спектров кристаллических и расплавленных аХз ЬХз. И, наконец, особенно при переходе к элементам нижних периодов возрастает возможность появления структуры Ш- комплексных соединений с иш-ным характером связи. Таким образом, конкуренция указанных типов связи в соединениях ШСз-ЭХз и приводит, по-видимому, к различив в поведении этих систем в зависимости от природн Э, К и х  [c.167]


Смотреть страницы где упоминается термин Спектры элементов с одним и двумя р-электронами: [c.43]    [c.43]    [c.356]    [c.143]    [c.318]    [c.260]    [c.154]   
Смотреть главы в:

Оптические спектры атомов -> Спектры элементов с одним и двумя р-электронами




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Спектры электронные

Спектры элементов



© 2024 chem21.info Реклама на сайте