Энергия принцип минимума

Каковы правила заполнения электронами атомных и молекулярных орбиталей В чем сущность соблюдения условий минимума энергии, принципа Паули и правила Гунда Покажите их применение на примере атома и молекулы кислорода. [c.53]

Принцип минимума свободной энергии широко используется в физической химии и технологии. Он указывает направление в данной системе процессов, определяет условия равновесия систем. Согласно принципу минимума свободной энергии наиболее вероятное состояние термодинамической системы соответствует минимуму свободной энергии в ней. По этой причине большинство веществ, образующихся в результате экзотермических реакций, являются термодинамически устойчивыми, так как обладают малым запасом свободной энергии. [c.106]

Порядок заполнения электронами атомных орбиталей определяет принцип наименьшей энергии (принцип минимума энергии) [c.71]

Второй закон термодинамики так же, как и первый, формулируется с привлечением нескольких постулатов. Если постулаты первого закона термодинамики отражали закон сохранения энергии, то постулаты второго закона отражают принцип минимума свободной энергии и качественную неэквивалентность теплоты и работы в приложении к конкретным термодинамическим процессам. Наибольшую известность получили следующие постулаты. [c.87]

Критерий направления процесса. Для решения вопроса о возможности протекания реакции недостаточно обладать химической интуицией , необходим количественный критерий принципиальной осуществимости процесса. С помощью такого критерия можно определить, насколько далеко идет процесс нельзя ли добиться (и как это сделать) увеличения степени превращения если данное вещество не реакционноспособно, то можно ли создать условия, при которых оно может взаимодействовать с другими веществами как влияют на течение процесса температура, давление, разбавление инертным газом, варьирование концентрации реагентов можно ли заставить изучаемую реакцию протекать в обратном направлении и т. д. В механике большое значение имеет принцип стремления потенциальной энергий к минимуму. Тенденция тела к перемещению сверху вниз определяется разностью уровней в его начальном и конечном положениях независимо от траектории падения. Движение прекращается, когда гравитационный потенциал достигает минимума. Произведение массы тела на изменение гравитационного потенциала равно работе падения тела, которая от пути перемещения не зависит. [c.182]

Принцип минимума энергии. Правило Клечковского. Принцип заключается в том, что электрон в первую очередь располагается в пределах электронной подоболочки с наинизшей энергией. [c.60]

На каждой атомной орбитали может размещаться максимально по д в а электрона (по принципу Паули). Электроны заполняют атомные орбитали, начиная с подуровня с меньшей энергией (принцип минимума энергии). Последовательность в нарастании энергии подуровней определяется рядом [c.36]

Опишем несколько иной метод решения данной задачи, основанной на вариационном принципе минимума потенциальной энергии W= U - А, где и - потенциальная энергия деформации мембраны, А - работа внешних сил. [c.115]

Если в дисперсную систему вводить большое количество электролита, то произойдет увеличение количества противоионов в адсорбционном слое коллоидных частиц. Это повлечет за собой уменьшение среднего электрического заряда коллоидных частиц и соответствующее снижение -потенциала системы. В итоге взаимное отталкивание частиц ослабеет и увеличится вероятность их столкновений. А столкновение коллоидных частиц, согласно принципу минимума свободной энергии, приводит к их слипанию (слиянию). В результате будет происходить их коагуляция (коалесценция), за которой может последовать оседание укрупнившихся частиц — седиментация. [c.212]

Этот вывод является одной из основных закономерностей природы и называется принципом минимума энергии Гельмгольца или Г иббса. [c.85]

Описанный закон природы наряду с принципом минимума свободной энергии положен в основу второго закона термодинамики и выражает качественную неэквивалентность теплоты и работы. На рис. 11.8 приводится графическое описание вышеизложенного. Пусть некоторой термодинамической системе сообщается энергия в форме теплоты или работы (Qp или Ц7), в результате чего энтальпия системы возрастает на ЛЯ (отрезок АО), а ее внутренняя энергия — на Ли (отрезок АС). [c.86]

Термодинамически все процессы в природе независимо от внешнего вмешательства протекают самопроизвольно. Любое внешнее воздействие на термодинамическую систему сводится лишь к созданию условий, при которых рассматри-раемая система оказывается выведенной из состояния равновесия. Согласно второму закону термодинамики, такая система стремится к восстановлению термодинамического равновесия. При этом направление процесса, вызванного в этой системе, согласуется с принципом минимума свободной энергии. [c.119]

Коагуляции способствуют адсорбционные силы, согласующиеся с принципом минимума свободной энергии, а противодействуют — электростатические силы отталкивания одноименных электрических зарядов частиц дисперсной фазы, соответствующих -потенциалу. Рассмотрим с учетом этого влияние внешних факторов на устойчивость дисперсных систем. [c.281]

Данный принцип минимума скорости производства энтропии, или теорема И.Пригожина (1947 г.), представляет собой количественный критерий для определения общего направления самопроизвольных изменений в открытой системе или, иными словами, критерий ее эволюции. Очевидно, что принцип минимума скорости производства энтропии полностью эквивалентен принципу минимума скорости диссипации энергии, который был сформулирован Онзагером в 30-е годы при рассмотрении частных задач электродинамики. [c.341]

Распределение электронов в многоэлектронных атомах основано на трех положениях принципе минимума энергии, принципе В. Паули и правиле Ф. Хунда. [c.60]

Заполнение /г, - и й-орбиталей расщепленного -подуровня происходит в соответствии с принципом минимума энергии и принципом Паули. Заполнение -подуровня в согласии с нра- [c.203]

Согласно принципу минимума энергии заселение подуровней электронами происходит от подуровня s (характеризующегося наименьшими значениями квантовых чисел и и / и обладающего наименьшей энергией) по энергетической шкале подуровней [c.149]

Распределение электронов по энергетическим уровням и подуровням принцип минимума энергии, принцип Паули и правило Хунда. Неспаренные электроны, электронные пары. Электронные конфигурации элементов первого-четвертого периодов. Валентные электроны. Секции 5-, р- и -элементов в Периодической системе. [c.33]

Распределение всех имеющихся в молекуле электронов по энергетическим уровням молекулярных орбиталей с соблюдением тех же принципов, что и при заполнении электронами орбиталей в отдельных атомах сначала заполняются МО с наименьшей энергией (обеспечение минимума энергии системы) на каждую МО помещают не более двух электронов (соблюдение принципа Паули) при наличии МО с одинаковыми или близкими энергия- [c.120]

Формирование кристаллизационных контактов обусловлено двумерной миграцией молекул подвижных адсорбционных слоев. Диффундируя в соответствии с принципом минимума энергии в зазор между частицами гидрата, находящимися на расстоянии ближней коагуляции, молекулы или молекулярные пары подвижных адсорбционных слоев контактируемых частиц образуют устойчивые перемычки, которые при содействии механизма химической сшивки, по М. М. Сычеву, формируют кристаллизационный контакт. Образовавшиеся таким образом зародыши представляют кристаллическую перемычку между отдельными кристалликами, а все кристаллики, связанные друг с другом такими перемычками, в совокупности образуют пространственную кристаллизационную структуру. [c.43]

В чем причина этой необоримой тяги атомов к слиянию в молекулы Всем нам известен закон сохранения энергии, из которого следует, что энергия не создается и не уничтожается, а только переходит из одного состояния в другое. Это — главный физический закон. Второй по значимости, пожалуй, принцип минимума энергии, согласно которому всякое вещество строится так, и всякий процесс осуществляется таким образом, чтобы при этом была затрачена минимальная энергия. Молекула Н имеет меньшую энергию, чем два свободных атома водорода, молекула Н2О — меньшую, чем два атома водорода и один атом кислорода. Отсюда многообразие веществ в окружающем нас мире. Иными словами, есть фундаментальный закон, повинуясь которому атомы-буквы складываются в молекулы-слова. [c.26]

Как и в старой квантовой теории Бора, размещение электронов по квантовым состояниям определяется принципом минимума свободной энергии системы и принципом Паули, согласно которому у атома не может быть двух и более злектронов с одинаковыми значениями всех че- [c.191]

Согласно принципу минимума энергии наиболее устойчивому (основному) состоянию атома отвечает размещение электронов на орбиталях с наименьшей энергией, т. е. обеспечивается минимум потенциальной энергии системы, состоящей из электронов с ядром. 34 [c.34]

О положительном перекрывании атомных орбиталей и образовании связывающей молекулярной орбитали. Результирующая молекулярная орбиталь (МО) может быть записана в виде суммы = А0(1вд) + Л0(18 ,). Сам факт образования химической связи говорит о том, что уровень связывающей МО лежит ниже по энергии, чем исходные уровни 18-Л0 в изолированных атомах (рис. 3.4). В соответствии с принципом минимума энергии в молекуле водорода в основном состоянии связывающая МО заселена двумя электронами. При этом принцип Паули требует, чтобы эти электроны имели противоположные спины. Тогда молекула не имеет постоянного магнитного момента, что подтверждается экспериментально. Если пренебречь межъядерным и межэлектронным отталкиванием в молекуле, то очевидно, что энергия связи соответствует удвоенной разности энергий атомной орбитали 1в и молекулярной орбитали МО . [c.47]

Заселение МО электронами с учетом принципа минимума энергии и принципа Паули. [c.50]

Распределение валентных электронов по валентным орбиталям, т. е. заполнение клеток-орбиталей стрелками-электронами с соблюдением принципа минимума энергии и принципа Паули. [c.54]

Попробуем рассмотреть структуру периодической таблицы и проявления периодичности с позиций строения атома (для этого очень полезно еще раз посмотреть материал гл. 2). Характеристикой положения элемента в периодической системе является заряд ядра атома. Если мы будем последовательно двигаться по периодической системе слева направо, то каждый такой шаг будет сопровождаться увеличением заряда ядра на единицу и таким же увеличением числа электронов в электронной оболочке. Напомним, что современная квантово-механическая модель атома позволяет нам рассматривать электроны как размытые в пространстве облака отрицательного заряда определенного размера и формы, задаваемых, соответственно, главным квантовым числом п и орбитальным квантовым числом I, т. е. видом атомной орбитали (АО). В соответствии с принципом минимума энергии при этом будут последовательно заполняться слои электронной оболочки с определенным значением п и по мере его увеличения будет увеличиваться число возможных форм электронных облаков, т. е. число возможных значений I [c.233]

Электроны центрального иона заселяют ijg- и е -орбитали в соответствии с принципом минимума энергии и принципом Паули. Заселение электронами г-орбиталей приводит к понижению энергии, а заселение Sg- к повышению энергии системы по сравнению с энергией свободного иона в сферическом поле. Суммарный эффект называется энергией стабилизации полем лигандов (ЭСПЛ). [c.335]

Состояние поверхности лучше всего теперь рассматривать на основе распределения энергий локальных минимумов, причем каждый из таких минимумов, подобно изображенным на рис. 13, рассматривается как место адсорбции молекулы. Обозначим для удобства С/(го) через и. Если число минимумов с значением и между и и u- -du есть f u)du, /(и) называется функцией распределения [42]. Время от времени предлагаются различные виды этих функций. В принципе вид /( ) можно было бы определить экспериментально путем измерения теплоты адсорбции при различных величинах адсорбции. Практически это осложняется тем, что молекулы внутри адсорбированного слоя взаимодействуют друг с другом с силой, зависящей от среднего расстояния между ними. Таким образом, на зависимость теплоты адсорбции от величины адсорбции влияют неоднородность поверхности и взаимодействие адсорбированных молекул друг с другом. В результате точно выразить функцию распределения /(ы) для данного [c.32]

Представим теперь длинную жидкую нить, оба конца которой не свободны. Какова будет равновесная форма такой нити Прежде всего по принципу минимума свободной энергии поперечное сечение нити должно быть круглым, так как любая геометрическая форма такой же площади будет иметь периметр больший, чем у круга. Цилиндрическая нить бесконечной длины не может при отсутствии внешних воздействий превратиться в две сферические капли (по типу рассмотренного выше случая сокращения оборванной нити), поскольку для этого необходимо преодолеть энергетический барьер, связанный с образованием новой поверхности. [c.236]

В отечественной химической литературе оно называется принципом минимума энергии. — Прим. ред. [c.97]

Другими словами, распределение (36) является наиболее вероятным при условии сохранения нормировки и фиксированной средней величины колебательной энергии продуктов. Этот вид ограничений на возможные распределения носит динамический характер, т. е. определяется некоторыми дополнительными соображениями, на основании которых можно заключить, что средняя колебательная энергия должна равняться заданной величине Е . Причина такого рода ограничений различна и здесь не рассматривается. Важно лишь, что указанный подход позволяет, исходя из априорного распределения, последовательно строить другие распределения на основании принципа минимума дефицита энтропии при введении все новых динамических ограничений. Другими словами, теоретико-информационный подход позволяет получать наиболее вероятные распределения при использовании имеющейся у нас ограниченной информации о некоторых свойствах искомого распределения. [c.76]

Распределение электронов по МО в рамках одноэлектронного приближения основано на тех же принципах, что и в теории строения атома — распределение по атомным орбиталям принципе минимума энергии, принципе ТТаули, правиле Хунда. [c.106]

При растворении в воде поверхностно-активные вещества (ПАВ) накапливаются в поверхностном слое поверхностно-инактивные вещества (ПИВ), наоборот, концентрируются в объеме раствора. И в том, и в другом случае распределение вещества между поверхностным слоем и внутренним объемом подчиняется принципу минимума энергии Гиббса на поверхности оказывается то вещество, которое обеспечивает наименьщее поверхностное натяжение, возможное при данных условиях. В первом случае это молекулы ПАВ, во втором — молекулы растворителя (воды). Происходит адсорбция. [c.329]

По виду подуровня, на который приходит последний электрон в соответствии с принципом минимума энергии, в Периодической системе различают секции s-, р-элементов (все А-группы) и /-элементов (все Б-группы), причем в II1Б группу кроме й -элементов входит секция /-элементов. Подуровни ns, пр и nd, где квантовое число п равно номеру периода, и электроны на них называют внешними, а остальные подуровни, заполненные электронами,— внутренними. При этом для jp-элементов и элементов ПБ группы внешние подуровни ns, пр, nd (и электроны на них) будут одновременно и валентными, тогда как для /-элементов (кроме элементов ПБ группы) к ним добавляется внутренний n- )d-подуровень. [c.151]

Самопроизвольные П. я., в к-рых изменяется поверхностное натяжение 1) образование огранки (равновесной формы) кристаллов. Равновесной форме соответствует минимум поверхностной энергии (принцип Гиббса-Кюри-Вуль- [c.590]

Принцип минимума энергии и принцин Паули определяют для каждого атома в нормальном состоянии распределение электронов по оболочкшл п1. Тем самым мы приходдш к оболочечной теории периодической системы Менделеева. В соответствш со сказанным в разделе п наиболее существенно для энергии главное квантовое число п, а при данном п энергия растет с ростом 1. Поэтому оболочки заполняются в последовательности is,2а,2р,зр,за,.... [c.24]

Атом лития, следующий за гелием в периодической системе, содержит три электрона. По принципу минимума энергии два из них расположатся, как и в атоме гелия, на 18-орбитали. Третий электрон в соответствии с принципом Паули должен располагаться на АО с п = 2. Однако таких возможностей две - 2з- и 2/>-орбитали, и электрон будет иметь меньшую энергию на той из них, где он будет испытывать действие более высокого эффективного заряда. Рассмотрим с этой точки зрения кривые распределения электронной плотности в атоме лития в зависимости от расстояния от ядра (рис. 2.11). Из этих кривых хорошо видно, что замкнутый слой 1з расположен гораздо ближе к ядру, чем основная плотность 2з- или 2/>-электрона. Однако внутренний максимум 2з-электрона практически полностью проникает в 1й-электронную плотность в близкой к ядру области, и определенная часть его плотности чувствует на себе почти полный зяряд ядра 2 = +3. Единственный максимум 2/>-электрона далек от ядра, а в области сосредоточения 1й-элек-тронов находится лишь незначительная его часть. Следовательно, в атоме лития электрон на 2з-орбитали испытывает на себе действие несколько более высокого эффективного заряда, он несколько хуже экранирован от ядра 1й-электронами, чем электрон на 2/>-орбитали, и прочнее связан с ядром. Соответственно, в основном состоянии атом лития будет иметь электронную конфигурацию 18 28 а конфигурация 1з 2р отвечает возбужденному состоянию. [c.35]

Аналогичное явление перераспределения электронов между соседними (и близкими) по энергии подуровнями имеет место у атомов многих других элементов (отмеченных особо в Приложении 2). Именно при таком распределении электронов энергетическое состояние их (и атома в целом) наиболее выгодно в соответствии с принципом минимума энергии. Считается, что под влиянием других электронов и для уменьшения общей энергии атома совершается перескок электрона с 45-подуровня на Зй-подуровеиь атомов Сг и Си, так как при этом возникают полузаполненный (34 ) и полностью заполненный (Зй ) подуровни, обладающие минимальной энергией и максимальной устойчивостью. [c.99]

Величины коэффициентов -ь С подбираются исходя из принципа минимума свободной энергии. я-Связи в этом сольватном комплексе очень мало вероятны. Атомные орбитали 3 ,, и иона Т1 +, склонные к участию в я-связях, в расчет поэтому не нрн-нимаются. Из такого набора молекулярных орбит следует октаэдрическая форма сольватного комплекса. Это согласуется с результаталп других методов, в частности с результатами по рентгеновскому рассеянию в растворах. [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология