Группировка электронов

В табл. 1.1 приведены значения энергий ионизации некоторых атомов. Из нее следует, что наименьшее значение энергии ионизации (/ ) имеют щелочные металлы и что для данного элемента при переходе от одного значения I к другому часто наблюдается резкое изменение энергии. Так, для бора отрыв 4-го и 5-го электронов требует примерно десятикратной (ио сравнению с 1,2 и 3-м электронами) затраты энергии. В табл./1.1 указанные скачки отмечены ступенчатыми линиями. Это непосредственно свидетельствует о группировке электронов в слои. [c.32]

С точки зрения электронной теории соединение иона Со" с ЫНз происходит по той причине, что ион Со+ может образовать устойчивую внешнюю оболочку из 12 электронов. Агом Со (2, 8, 14, 3) превращается в ион Со+++, отдавая 3 электрона и получая, следовательно, строение (2, 8, 14). Приобретая 12 дополнительных электронов (по два от каждой молекулы ЫНз), ион кобальта в комплексе будет иметь строение (2, 8, 14, 12) сумма его электронов равна 36. Это же число электронов имеет атом инертного газа криптона. Рассматривая формулы некоторых комплексов, найдем, что сумма планетарных электронов центрального атом или та же, что и у ближайшего инертного газа, или приблизительно равна ей. Однако во многих случаях при одном и том же числе электронов расположение их различно. Так, в атоме криптона распределение электронов по оболочкам (2, 8, 18, 8), а ион Со+++ в кобальтиаммине имеет, вероятно, группировку электронов (2, 8, 14, 12). [c.33]

Рассмотрим теперь соотношения между спектрами различных атомов. Химики уже давно признали великую силу периодической системы Менделеева, упорядочивающую их эмпирические знания о химических свойствах атомов. Так как все эти свойства в конечном счете относятся к энергетическим состояниям атомов, то мы должны ожидать, что периодическая система будет играть важную роль в сравнении различных атомных спектров. Более того, как показал Бор, теория строения атома, приводящая к картине группировки электронов в заполненные оболочки, дает ясное понимание того, почему в таблице элементов периодически встречаются элементы с похожими свойствами. В этом разделе мы рассмотрим опытные данные, относящиеся к общей структуре атомных спектров в их отношении к периодической таблице. [c.320]

Высокие значения ионизационных потенциалов инертных элементов свидетельствуют об особой устойчивости электронных конфигураций и в-р. Особая устойчивость этих конфигураций проявляется также в ходе изменения значений потенциалов ионизации в ряду различных ПИ каждого из элементов. В таком ряду (табл. 18) между двумя определенными соседними значениями (одно из них подчеркнуто) существует резкий скачок, до и после которого значения ПИ изменяются более или менее плавно. В ряду ПИ атомов Ве, В, С, О и Р резкий скачок происходит при ПИ, отвечающем отрыву первого электрона из двухэлектронного слоя 15% что подтверждает высокую устойчивость 1х конфигурации электронов. В ряду атомов На, Mg, А и 5с ПИ резко увеличивается при отрыве первого электрона из группировки электронов з-р в соответствии с отмеченной высокой устойчивостью этой группировки. [c.100]

Сравнение ряда ПИ в отдельных атомах показывает, что несколько повышенной устойчивостью обладают также группировки электронов, содержащие наполовину заселенные р- и -подуровни группировки электронов 5-р и 5 р (1 . им вызывается отмеченная выше вторичная периодичность в изменении свойств атомов с изменением зарядов их ядер и факты провала электрона. [c.101]

Элементы с устойчивыми группировками электронов на внешних слоях 1 или з р . [c.106]

Метод ВС использует в своем развитии две довольно опасные концепции — структуры и резонанса. Опасность заключается в том, что существует тенденция отождествлять эти понятия с реально существующими объектами и явлениями. Понятие структуры основано на определенном способе группировки электронов в молекуле по парам, и соответствующая волновая функция описывает эту схему электронных пар. Резонанс означает, что благодаря недиагональным членам векового определителя, построенного на функциях, отнесенных к различным структурам, происходит дополнительное понижение энергии. Важно понимать, что структуру нельзя рассматривать как стационарное состояние молекулы, а резонанс структур совсем не следует понимать как непрерывный переход из одной структуры в другую и обратно (такой смысл имеет термин резонанс в классической механике). Именно потому, что понятия структуры и резонанса в методе ВС не имеют никакого реального физического смысла. Академия Наук СССР в 40-е годы объявила метод ВС несовместимым с материализмом ). Но если придерживаться такой точки зрения, можно было бы сказать то же самое относительно метода МО. [c.240]

Таким образом, по Бору, сначала заполняется электронами первый этаж, потом второй, затем третий и т. д. Начиная с IV периода, заполнение более высокого этажа может начаться раньше, чем заполнится целиком нижний этаж. В соответствии с тем, как периодически меняются химические свойства >лементов у Менделеева, так же периодически повторяется группировка электронов в атомной модели у Бора. Весь ход рассуждений Бора был не только подготовлен, но прямо навеян менделеевской системой, а порою просто заимствован из тех связей и отношений, которые она выражала. Система Менделеева служила Бору важнейшим источником для новых теоретических представлений она стоя.ла перед ним как Цель, требуя объяснения непонятной до тех пор причины периодичности свойств элементов наконец, соответствием с нею Бор проверял правильность полученных им выводов. [c.25]

Таким образом выясняется, что отклонения от так называемого нормального, правильного заполнения электронных групп по возрастающим значениям главного квантового числа вовсе не являются какими-то беспорядочными аномалиями. Эти отклонения обусловлены тем, что реальная последовательность заполнения электронных подгрупп с увеличением порядкового номера элемента в действительности подчиняется иной общей закономерности, поддающейся строгой и обоснованной теоретически формулировке. Эта закономерность вскрывается и формулируется при помощи группировки электронных состояний по сумме главного и орбитального квантовых чисел. [c.59]

Возможна ли группировка электронов при вариационном расчете атомов и молекул В качестве простого примера рассмотрим расчет атома Ве. Его гамильтониан [c.319]

Существование в Периодической системе вставных d и /-рядов существенно влияет на ионизационные потенциалы и атомные (ионные) радиусы последующих элементов. Особенно велико влияние заполненного 4/1 -слоя, которое называется лантаноидным сжатием (контракцией). Это явление заключается в том, что наличие завершенного 4/14-уровня способствует уменьшению объема атома за счет взаимодействия оболочки с ядром вследствие последовательного возрастания его заряда. Поэтому, наприм(ф, с увеличением атомного номера в ряду лантаноидов происходит неуклонное уменьшение размеров атома. Это же явление объяенж т целый ряд особенностей, характерных для d- и sp-элементов VI периода, следующих за лантаноидами. Так, лантаноидная контракция обусловливает близость атомных радиусов и ионизационных потенциалов, а следовательно, и химических свойств -элементов V и VI периодов (Zr—Hf, Nb—Та, Мо—W и т. д.). Особенно ярко это выражено у элементов-близнецов циркония и гафния, поскольку гафний следует непосредственно за лантаноидами и лантаноидное сжатие компенсирует увеличение атомного радиуса, вызванное появлением дополнительного электронного слоя. Эффект лантаноидной контракции простирается чрезвычайно далеко, оказывая влияние и на свойства sp-элементов VI периода. В частности, для последних характерна особая устойчивость низших степеней окисления Т1+ , РЬ , Bi+з, хотя эти элементы принадлежат, соответственно, к III, IV и V группам. Это объясняется наличием так называемой инертной б52-эле- ктронной пары, не участвующей в образовании связей группировки электронов, устойчивость которой опять-таки обусловлена лантаноидной контракцией. У таллия, свинца и висмута участвуют в образовании связи лишь внешние бр-электроны (Tl[6s 6p ], Pb[6s 6p2], Bi[6s 6p ]). Аналогичное явление актиноидной контракции , по-видимому, также должно наблюдаться, хотя и в меньшей степени. Однако проследить это влияние пока невозможно вследствие малой стабильности трансурановых элементов и незавершенности VII периода. Таким образом, положение металла в Периодической системе и особенности структуры валентной электронной оболочки играют определяющую роль в интерпретации химических и металлохимических свойств элементов. [c.369]

Особо интересными соединениями являются карбонилы металлов этого семейства. Атомы железа имеют четыре свободных места для электронов в подуровне 3d и шесть мест в цодуровне 4 р. Под давлением 10 Па и при 200° С быстро образуется жидкий пентакарбонил железа Ре + 5 СО = Ре ( O)s, в котором атомы углерода — доноры электронов, атомы железа — акцепторы пяти пар электронов. Для такого взаимодействия необходима нере-группировка электронов в 3 -подуровне, требующая некоторой энергии активации. Атомы никеля могут принять только 8 электронов в те же подуровни, поэтому об- [c.432]

В целом, в органическом соединении (если только в отдельных частях его не присутствуют сильнополярные группировки) электронный заряд распределен более или менее равномерно Это означает, что если в молекуле выделить отдельный крупный фрагмент, то он будет вести себя почти как электронейтральиый Такие фрагменты не будут создавать заметного электростатического поля на расстоянии более 0,2 нм В то же время, если в крупной молекуле в какой-либо ее части имеется сильнополярная группировка, то уже на сравнительно небольших расстояниях от молекулы электростатическое поле в основном определяется именно этой полярной группировкой [c.182]

Сопоставление молекулярных диаграмм основного и первого возбужденного состояний 2-(4-стирилфенил)-5-фенилоксазола показывает, что длинноволновая полоса в спектрах поглощения этого соединения является полосой переноса заряда с фенилоксазольного ч )рагмента на стильбеновый. По мере удлинения цепи сопряжения в арилэтиленовой группировке электронные смещения в этом нанра-влении должны усиливаться. [c.86]

В 1902 г. Кельв1Ш [14] предложил пространственную модель атома, в которой внутри облака положительного заряда находятся устоГ чи.вые группировки электронов. О сходной, но математически разработанной юдeли сообщил в 1904 г. Томсон 115]. Согласно его расчетам, положительный заряд распределен в виде сферы, а электроны расположены внутри нее и, если их число небольшое,— в одной плоскости, а при большом их числе — в виде сферических оболоче1ч. [c.10]

Из этого весьма поверхностного обзора химии растворов в жидком аммиаке вытекает полная непригодность классического определения оснований. Можно, однако, призадуматься, не окажется ли определение Франклина в свою очередь не вполне удовлетворительным. Благодаря какой особенности растворителя его отрицательный ион оказывается уникальным среди других отрицательных ионов Его самое характерное свойство — способность нейтрализовать кислоты—является лишь результатом его способности давать слабо ионизированные молекулы при соединении с водородным ионом, а междутем все отрицательные ионы обладают этим свойством в той или иной степени. Кроме того, как показал Г. Н. Льюис [3], эта способность является лишь следствием того факта, что ион водорода оказывается акцептором электронов, а ион основания имеет необобщенные электроны. В этой связи Г. Н. Льюис предложил более общее и более ф шдаментальное определение кислот и оснований, а именно основанием является такое вещество, которое имеет свободную пару электронов, могущую послужить для завершения устойчивой группировки электронов другого атома, а... кислотой является такое вещество, которое может использовать свободную пару электронов другой молекулы для завершения устойчивой группировки электронов у одного из своих атомов . Согласно этому определению, ВСЦ будет являться кислотой, тогда как этиловый эфир будет основанием. Тот факт, что эфир может соединяться с кислотами, давая оксониевые соединения, находится в полном согласии с этим воззрением. [c.496]

Постоянной ковалентностью обладают -элементы ПВ и П1В-групп. Элементы ПВ-группы цинк 2п. кадмий С(1 и ртуть Н не являются полноценными д-элзментами, так как у них в отличие от типичных -элементов полностью заселен п—l) -пoдypoвeнь и предвнешний электронный слой представляет собой устойчивую группировку электронов s2p l . Постоянная ковалентность этих элементов равна двум. Она обеспечивается двумя электронами внешнего слоя. [c.137]

По Льюи с у, кислота — акцептор элект])0ни0Й нары, т. е. реагент, нрнсоединяющий нару электронов, а осповапие — донор электроппой нары, т. е. реагеит, отдающий нару электронов. При реакции между К. и о. пополняется недостаток электропов у одного из атомов молекулы кислоты, в результате чего возникает болео устойчивая группировка электронов (в частном случае — октет) и образуется до-порно-акценторная ковалентная связь, нанример Ц Р П F [c.291]

Рассмотрены вопросы теории периодической системы Д. И. Менделеева, связатнгые с обоснованием и применением принципа группировки электронных состояний по сумме главного и орбитального квантовых чисел. При помощи этого принципа дана строгая формулировка правила, которому подчиняется последовательность заполнения электронных групп и подгрупп в основном состоянии атомов с увеличением порядкового номера элемента. На той же основе дано физическое определение совокупности подгрупп, заполнение которых происходит па протяжении периода системы Д. П. Менделеева, и решение задачи о зависимости между номером периода и его длиной. Получено решение ряда других задач, относящихся к зависимости между Z и распределением атомных электронов. [c.244]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология