Уровни энергетические гелия

Спектры других инертных газов (неона, аргона, криптона, ксенона) имеют строение, несколько отличное от спектра атома гелия. Это объясняется тем, что во внешней электронной оболочке атомы этих элементов имеют уже восемь электронов, из них два 5-электрона и шесть р-электронов. Схема энергетических уровней атома неона приведена на рис. 3. Основным уровнем неона является уровень 152, 22/ 5о, расположенный очень глубоко значительно выше него (на 16,5—16,8 эв) расположены четыре близких уровня Р, Ро, Ри соответствующие электронной конфигурации 15 2522 35 , из которых уровни зРо и зРг являются метастабильными. Переход атома с уровней Р и Р] на нормальный уровень 5о ведет к испусканию двух резонансных линий неона, лежащих в крайней ультрафиолетовой области А, 744 и 736 А. Выше этих 2р 3з уровней расположена группа из 10 уровней, энергия которых 18,3—18,9 эв. Согласно схеме Рессель—Саундерса уровни обозначаются символами з5ь зДз, 2, зДь >2, Р, Р >, Рч-. Р и 15о (электронная конфигурация 8 25 2р=3р). В результате переходов с этих уровней на нижние возникает группа очень [c.12]

Максимальная устойчивость атома, как системы электрических частиц, отвечает минимуму его полной энергии. Поэтому электроны при заполнении энергетических уровней в электромагнитном поле ядра будут занимать (застраивать) в первую очередь наиболее низкий из них (АГ-уровень п = 1). В электронейтральном невозбужденном атоме электрон в этих условиях имеет наименьшую энергию (и, соответственно, наибольшую связь с ядром). Когда /С-уровень будет заполнен (Ь -состояние, характерное для атома гелия), электроны начнут застраивать уровень Ь (п = 2), затем Л -уровень (п — 3). При данном п электроны должны застраивать сначала з-, затем р-, й- и т. д. подуровни. [c.43]

Первые представители этой совокупности элементов— водород и гелий — значительно отличаются от других элементов, что объясняется строением их атомов Ь — у водорода, и 15 — у гелия (атомы имеют только один энергетический уровень). [c.56]

В случае гелия непосредственное спектральное наблюдение света, испускаемого при возбуждений за счет электронного удара, осложняется тем, что соответствующие линии лежат в дальней ультрафиолетовой области. Однако если сравнить линии, наблюдавшиеся Лайманом в дальней.ультрафиолетовой области серии гелия, с линиями, возникающими при электронном ударе, то найдем, что наблюдаемые разности потенциалов точно соответствуют разнице энергий, рассчитанных по длинам волн. Это поясняется рис. 26. На нем указаны энергетические уровни, соответствующие напряжениям возбуждения и спектрам. Энергетические уровни обозначены на рисунке соответствующими квантовыми числами по теории Бора — Зоммерфельда. На рисунке не выдержан масштаб, так как иначе основной уровень пришлось бы расположить слишком далеко. Кроме того, на рисунке не приведены энергетические уровни с кван- [c.138]

II электронов, распределенных на трех энергетических уровнях, 2 находятся на первом уровне (как у гелия), 8 — на втором (как у неона). Последний — одиннадцатый — располагается в ячейке 5-подуровня третьего уровня. У магния в ячейке 5-подуровня третьего уровня — 2 электрона. В третьем уровне можно поместить 18 электронов (2-3 =18), так как кроме 5- и / -подуровней возможны и /-подуровни. Однако тате как для атомов элементов этого периода третий энергетический уровень является наружным, то, согласно принципу Паули, здесь не может находиться более 8 электронов, поэтому с увеличением заряда ядра от натрия к аргону число электронов на внешнем уровне увеличивается от 1 до 8. [c.51]

В табл. V, 1 приведены в качестве примера значения функции Н°т — Яо)/ Т однозарядных положительных ионов некоторых элементов при температурах до 50 000 К. При обычных температурах теплоемкость и внутренняя энергия одноатомных частиц не имеют колебательных и вращательных составляющих, а определяются всецело поступательным движением частиц. При высоких же температурах еще прибавляется и энергия возбуждения более высоких энергетических уровней электронов. До начала этих возбуждений теплоемкость (Ср) и функция (Яг — Яо)/Г сохраняют для частиц такого вида постоянное значение 4,9682 кал/(К-моль). Переход от атомов Не к N6, Аг, Кг, Хе и Кп сопровождается понижением первого уровня электронных возбуждений. У нейтральных атомов этот уровень понижается с 21,0 эв для атомов гелия до 6,2 эв для атомов радона Для ионов Ы+ не обнаруживается возбужденных состояний еще при 45 ООО К, для ионов N3+—при 20 000 К, для К и КЬ+ —при 10 000 К и для Сз+ при 9000 К. Аналогичные соотношения должны наблюдаться и для ионов Р , С1 , Вг, 1 и для ионов Ве , Mg +, Са +, Ва +. Для изоэлектронных частиц чем выше заряд ядра, тем выше первый уровень электронных возбуждений и, следовательно, выше температура, при которой эти возбуждения начинают влиять на термодинамические функции. Хотя эффективный заряд таких ионов в [c.173]

Первый период системы состоит из двух элементов — водорода и гелия. У водорода единственный электрон занимает самую низкую энергетическую орбиталь Is, у гелия на этой орбитали находятся два электрона с антипараллельными спинами. Таким образом, у атома гелия полностью сформирован /(-энергетический уровень, или /С-слой. [c.23]

Переход от инертного газа гелия, завершающего 1-й период, к первому члену 2-го периода требует уже принципиально другого подхода к рассмотрению атомов. Три и более электронов не могут располагаться на одной орбитали, так как это противоречит принципу Паули. Электроны начинают заселять 2-й уровень, энергетические ячейки в котором не идентичны по энергиям. Межэлектронное отталкивание расщепляет уровни энергии с одинаковым квантовым числом л=2, и это в данном периоде приводит к появлению двух состояний 2 и 2р. На эти энергетические подуровни заряд ядра действует по-разному. Электрон на 25-орбитали более явственно ощущает заряд ядра через экран, созданный двумя внутренними прочно связанны.ми 152-электронами. Расчеты, проведенные для лития, доказывают, что его энергия ионизации, равная 520 кДж/моль, соответствует эффективному заряду 2эфф=1,26. Это означает, что два внутренних электрона нейтрализуют заряд ядра меньше, чем сумма их зарядов их эффективность действия (3— —1,26=1,74) равна (1,74/2) 100—87%. Это означает, что электрон в 25-состоянии способен проникать к ядру сквозь заслон из двух 152-электронов. Подуровни 2р близко к ядру находиться не могут ведь эта волновая функция вблизи ядра обращается в нуль. Следовательно, на электрон в 2р-состоянии влияет только разница между зарядом ядра и суммой зарядов внутренних электронов. Принцип Паули и расщепление энергетических уровней позволяют понять закономерность изменения характера элементов при движении вдоль периодов. [c.200]

Атом водорода И имеет один электрон, располагающийся на первом энергетическом уровне, — 1х . Уровень К, включающий одну орбиталь, насыщается двумя электронами — 1 , имеющимися у атома гелия Не. Эти два элемента образуют первый период. [c.42]

У неона электронное строение атома и распределение электронов по орбиталям таковы, что в его атоме нет неспаренных электронов. Подобно гелию неон не образует молекул с другими атомами его валентность равна нулю. Для перевода атома Не в возбужденное состояние необходима очень большая энергия, так как возбуждение сопряжено с переходом электронов на более высокий энергетический уровень. [c.89]

Чтобы сделать гелий реакционноспособным, один из электронов следует перевести (промотировать) на другой энергетический уровень. Однако затраты энергии для перевода атома в ближайшее энергетическое состояние 15 25 настолько велико, что не компенсируются выделением. .. при образовании химической связи. [c.40]

С точки зрения строения атомов инертные газы характеризуются тем, что в их внешних оболочках все s- и р-уровни заняты электронами. Под такой заполненной оболочкой понимают энергетический уровень атома, в котором все возможные квантовые состояния заняты электронами. Поскольку в силу принципа Паули на s-уровне не может быть больше двух, а нар-уровне больше шести электронов, то внешние оболочки инертных газов имеют конфигурации ns np , кроме гелия, в атоме которого ввиду того, что нри ге=1 1 = 0, имеется всего лишь два s-электрона и нет р-электронов. [c.146]

С атомными ядрами наиболее слабо связаны валентные электроны, застраивающие внешние энергетические уровни частиц. Эти электроны и играют главную роль в степени податливости в отношении деформации электронной оболочки частиц при поляризационном на них воздействии. Атомные остовы также деформируются в электрическом поле, но в гораздо меньшей степени. Большое влияние на поляризуемость частицы оказывает степень удаленности внешних электронных слоев от ядра и экранирующее действие промежуточных электронных слоев в частице. Например, в атоме гелия электронами застроен лишь уровень К (т. е. в нем имеется только один электронный слой), а в атоме ксенона таких слоев пять, и деформируемость атома ксенона в 20 раз превышает деформируемость атома гелия. Это непосредственно отражается и на химической подвижности элемента. Так, в настоящее время уже получен целый ряд химических соединений ксенона (гл. 27, 2), а вывести гелий из его химической инертности не удается и до сих пор. Далее малое число электронов во внешнем слое благоприятствует поляризационной деформации электронной оболочки. Наоборот, накопление электронов во внешнем слое препятствует деформации. Такая частица уже сама способна оказывать возрастающее поляризующее действие на другие частицы. [c.126]

У атомов на внешнем энергетическом уровне может быть от одного до восьми электронов. Если на внешнем уровне содержится максимальное число электронов, которое он может вместить, то такой уровень называется завершенным. Завершенные уровни характеризуются большой прочностью. Такие уровни имеют атомы инертных элементов у гелия на внешнем уровне два электрона у остальных на внешних уровнях по восьми электронов (з р ). Атомы других элементов имеют незавершенные энергетические уровни. В процессе химической реакции они стремятся завершить их. Это достигается присоединением или отдачей электронов, образованием общих электронных пар. [c.57]

Структуру электронной оболочки атома элемента выражают электронной формулой, раскрывающей распределение электронов по энергетическим уровням и подуровням. Так, электронная формула водорода Ь означает, что на -подуровне первого уровня один электрон (число справа вверху над ) электронная формула гелия 1 2 говорит о том, что на 5-подуровне первого уровня два электрона. Литий 15 25 здесь 5-подуровень первого уровня такой же, как у гелия, третий электрон начинает застраивать второй уровень 25-подуровень этого уровня — один электрон. [c.39]

Рассмотрим принцип действия и устройство газового генератора на примере газовой среды гелий—неон. В этой смеси атомы гелия и неона образуют активную среду генератора, находятся под различными давлениями и являются его рабочим веществом. Если через смесь гелия и неона пропустить электрический ток (создать разряд), то под воздействием быстрых электронов тока атомы гелия, имеющие большее давление, чем неон, возбуждаются и переходят на верхний энергетический уровень (рис. 2. 36, а). [c.84]

При столкновении атомы неона переходят главным образом на уровни 28, а не на 2Р или 15. Уровни 25 неона энергетически мало отличаются от уровней 2 5 гелия, вследствие чего для перехода атомов неона на эти уровни требуется наименьшая затрата энергии. Преобладание переходов атомов неона на уровни 25 создает условия генерации. Как только населенность уровней 25 превысит населенность уровней 2Р, первый спонтанный переход атома с одного из уровней 25 на уровень 2Р вызовет индуцированное излучение когерентного света во всем объеме газов. [c.84]

Н°т — Н1)1т однозарядных положительных ионов некоторых элементов при температурах до 50 000° К. При обычных температурах теплоемкость и внутренняя энергия одноатомных частиц не имеют колебательных и вращательных составляющих, а определяются всецело поступательным движением частиц. При высоких же температурах еще прибавляется и энергия возбуждения более высоких энергетических уровней электронов. До начала этих возбуждений теплоемкость (Ср) и функция (Яг — Яо)/Г сохраняют для частиц такого вида постоянное значение 4,9682 кал/ град моль). Переход от атомов Не к Ые, Аг, Кг, Хе и Кп сопровождается понижением первого уровня электронных возбуждений. У нейтральных атомов этот уровень понижается с 21,0 эв для атомов гелия до 6,8 эв для атомов радона .Для ионов Ы не обнаруживается возбужден- ных состояний еще при 45 000° К, для ионов Ыа+ —при 20 000° К, для К" и КЬ+ —при 10 000° К и для при 9000° К- Аналогичные соотношения должны наблюдаться и для ионов Р", С1 , Бг , I [c.175]

Это наиболее распространенный лазер [9]. На рпс. 1.22 приведена диаграмма энергетических уровне гелия и неона. Лазерная генерация возникает в процессе перехода между энергетическими уровнями неона, тогда как гелий слул ит для усиления процесса накачки. Действительно, уровни 2 5 и 2 5 гелия находятся в резонансе с уровнями 3 и неона. Кроме того, 5-уровень гелия метастабилен (переходы с него в ди-польном приближении запрещены). Отсюда следует, что процесс накачки путем передачи энергии уровней гелия на уровни [c.44]

ХУ1-2-7. а) Для газов Не, Ср4 (нелинейная молекула) и СгРг (линейная молекула), считая их идеальными, найдите мольную теплоемкость при постоянном объеме из приложения классической механики ко всем видам движения ядер, б) Будет ли теплоемкость каждого газа при обычных температурах отличаться от рассчитанной Объясните, в) Второй электронный энергетический уровень атома гелия на 3,13-10" эрг выше низшего уровня. Определите приближенно самую высокую температуру, при которой теплоемкость гелия будет соответствовать рассчитанной выше. Объясните. [c.166]

Второй период системы открывают литий и бериллий, у которых внешний энергетический уровень содержит лишь -электроны. Для этих элементов схема молекулярных орбиталей ничем не будет отличаться от энергетических диаграмм молекул и ионов водорода и гелия, с той лишь разницей, что у последних она построена из 1 -электронов, а у Ь12 и Ве -из 2 -электронов. 1 -электроны лития и бериллия можно рассматривать как несвязывающие, т.е. принадлежащие отдельным атомам. Здесь будут наблюдаться те же закономерности в изменении порядка связи, энергии [c.58]

Рассмотрим атомь благородного газа гелия (Не). Каждый атом гелия содержит два протона в ядре и два электрона в окружающем его пространстве. Эти два элек т1Х1на занимают первый, или внутренний, энергетический уровень и это максимальное количество электронов, которое может находиться на данном уровне [c.185]

С этих позиций объясняется механизм образования молекул. На внешнем энергетическом уровне атома могут находиться от одного до восьми электронов. Если на внешнем уровне содержится максимальное число электронов, которое он может вместить, то такой уровень называется завершенным. Завершенные уровни отличаются большой прочностью и характерны для атомов благородных газов так, на внешнем уровне у гелия два электрона (з-), а у остальных элементов УП1А-подгруппы по восемь электронов (з-р ). У атомов других элементов внешние энергетические уровни незавершенные. В процессе химической реакции завершаются внешние уровни, что достигается либо присоединением, либо отдачей электронов, а также образованием общих электронных пар. [c.74]

Работа галиевого детектора основывается на эффекте Пеннинга. В камере находится источник р-излучения. Электроны атома гелия (газа-носителя) в результате столкновения с р-частицами переходят на более высокий энергетический уровень. Энергия возбуждения больше энергии ионизации молекул примеси, поэтому при столкновении возбуждаемых атомов гелия с этими молекулами происходит их ионизация. Величина ионизационного тока характеризует количество примесей. Важной особенностью гелиевого детектора, является то, что он позволяет определять такие примеси постоянных газов, как азот, кислород, водород и т. п. Чувствительность гелиевого детектора достигает объемной концентрации 10" %. [c.402]

Так как первый энергетический уровень вмещает лишь два электрона, то в первом периоде всего два элемента. Второй уровень вмен1ает 8 электронов, что соответствует восьми элементам во втором периоде. Хотя на третьем уровне максимально может находиться 18 электронов, из-за того, что после заполнения 35- и Зр-подуровней начинается заполнение 4х-под-уровня, в третьем периоде, как и во втором, только восемь элементов. Первые три периода называются короткими. Следующие за ними периоды содержат по 18 элементов (четвертый и пяты ]) или по 32 элемента (шестой и седьмой) и потому называются длинными. Первый элемент каждого периода имеет на внешнем уровне один электрон, последний элемент периода — восемь электронов (за исключением гелия, у которого два электрона). [c.116]

В спектроскопии принято обозначать энергетические уровни с помошью букв, соответствующих тем квантовым числам, которые характеризуют данный уровень [ - 3]. Спектральная линия обозначается двумя символами, первый из которых относится к нижнему, а второй — к верхнему уровню. Например, линия гелия 3888,6 А обозначается символом 152x 51— 53р Р2-Не все переходы между уровнями возможны — они ограничены правилами отбора. В частности, для атомов [c.11]

На рис. 26 стрелками, соответствующими электронным переходам с одного уровня на другой, показано возникновение линий важнейших серий гелия. Тот факт, что термы парагелия не комбинируются с термами ортогелия, согласно этой схеме, объясняется тем, что никогда электрон сам по себе не переходит с энергетического уровня парагелия на энергетический уровень ортогелия, и наоборот. Схема поясняет также, в чем смысл ограничений комбинацйонного принципа, упомянутых на стр. 134. Как видно, электронные переходы происходят только в тех случаях, когда побочное квантовое число к изменяется лишь на единицу или вообще не изменяется. Здесь не будут подробно описаны другие ограничения комбинационного принципа правилами отбора . На примере гелия видно, как, не зная модели атома, сопоставлением результатов спектральных исследований с результатами измерений методом электронного удара можно найти, даже в сложных случаях, совершенно точное положение энергетических уровней атома. [c.139]

Рассмотрим, как заполняются энергетические уровни в атомах различных элементов. При п=1 возможно только одно значение =0 следовательно, (и+/)=1. Это значит, что первый энергетический уровень может содержать не больше двух электронов в подуровне 5. Атом водорода Z=I) состоит из ядра и врадцаю-щегося вокруг него в нервом энергетическом уровне одного электрона. У атома гелия (2=2) ядро несет 2 положительных заряда, вокруг него вращаются 2 электрона. У атома гелия полностью заполняется первый энергетический уровень, состоящий из одного подуровня 5. Гелием закапчивается первый период. [c.40]

К инертным элементам относятся гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радиоактивный элемент радон. Они составляют VIII А группу периодической системы. На внешнем энергетическом уровне атомы этих элементов (кроме гелия) имеют по 8 электронов (s p ) атом гелия характеризуется электронной оболочкой, состоящей только из двух электронов (s ). У всех рассматриваемых р-элементов (Ne, Аг, Кг, Хе, Rn) внешний энергетический уровень атома является завершенным (отсутствуют неспаренные электроны) [c.232]

Из-за отсутствия в атоме гелия неспаренных электронов его валентность равна нулю. Является ли отсутствие неспаренных здектронов основной причиной химической инертности гелия Ведь можно себе представить, что вполне осуществимо, возбужденный атом гелия, то есть атом, у которого один из электронов будет переведен (промотирован) на другой энергетический уровень и состояние такого атома уже будет 152 . В этом случае у атома гелия уже два неспаренных электрона и тогда на первый взгляд он должен формировать две химические связи, например, образовывать соединения НеНг, НеРг и др. и таким образом быть [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология