Энергетические уровни электрона

Трехмерный потенциальный ящик. Из полученного решения уравнения Шредингера для одномерного потенциального ящика становится понятным существование дискретного набора энергетических уровней электрона в атоме. Для того чтобы пояснить другие особенности электронного строения атомов, целесообразно рассмотреть движение частицы в трехмерном потенциальном ящике. [c.33]

Модель одномерного потенциального ящика была уточнена чтобы учесть периодический ход потенциала, который падает возле каждого атома цепной молекулы, ровное дно потенциального ящика было заменено синусоидой (см. рис. 22,6). Определение энергетических уровней электронов, движущихся в периодическом поле остова молекулы с сопряженными связями, показало, что положение занятых уровней почти не изменяется, однако все энергетиче-окие уровни, занятые и свободные, группируются в отдельные зоны. При этом каждая зона состоит из 2< +2 уровней, где д — число двойных связей, входящих в систему сопряженных связей данной молекулы. Оказалось, что такая усовершенствованная модель [c.94]

Рис. Ill.l. Расщепление спиновых энергетических уровней электрона а зависимости от индукции внешнего магнитного поля и индуцируемый радиочастотным полем переход

Объяснение этой аномалии, названной эффектом Натана—Бейкера, предложил Коулсон. На низшем энергетическом уровне электроны в метильной группе образуют а-связи. При этом имеются незанятые орбитали с более высокой энергией, в которой распределение электронов похоже на состояние с р-орбиталями. Если в метильной группе появляется такой возбужденный р-электрон, то он может вступить в сопряжение с я-электронами бензольного кольца, что уменьшит общую энергию молекулы. Если это уменьшение превышает затрату энергии на возбуждение электрона, то получается некоторый выигрыш энергии. Схематично это можно изобразить электромерным сдвигом в метильной группе [c.89]

Возбуждение атома происходит при нагревании, электроразряде, поглощении света и т. д., причем в любом случае атом поглощает лишь определенные порции — кванты энергии, соответствующие разности энергетических уровней электронов. Например, переход электрона в атоме водорода с уровня Е на уровень Ез осуществляется при поглощении 1,89 эв энергии. Обратный переход электрона сопровождается выделением точно такой же порции энергии. [c.13]

При контакте деталей двигателей и механизмов, изготовленных из металлов с различными энергетическими уровнями электронов, происходит переход электронов с металла, характеризующегося меньшей работой их выхода, т. е. требующего меньших затрат энергии для удаления электронов с поверхности, на металл, у которого эта работа больше. Такой переход продолжается до тех пор, пока энергетические уровни не сравняются. При этом электростатический потенциал первого металла, замеренный на расстоянии 10- см от его поверхности, становится положительным по отношению к потенциалу второго металла. Эту разность потенциалов и называют контактной разностью потенциалов (КРП) [210]. [c.185]

Распространение картины строения атома водорода на многоэлектронные атомы представляет собой один из самых значительных шагов в понимании химии, и мы отложим рассмотрение этого вопроса до следующей главы. При этом мы будем исходить из предположения, что электронные орбитали многоэлектронных атомов подобны орбиталям атома водорода и что они могут описываться теми же четырьмя квантовыми числами и имеют аналогичные распределения вероятностей. Если энергетические уровни электронов изменятся по сравнению с уровнями атома водорода (что и происходит на самом деле), нам придется дать исчерпывающие объяснения этим изменениям в терминах, используемых для описания орбиталей водородоподобных атомов. [c.374]

Энергетические уровни электронов в молекуле НР схематически изображены на рис. 12-12. Молекулярные орбитали и в сущности представляют собой орбитали неподеленных пар электронов на атоме фтора и поэтому могут обозначаться просто как 2р и 2р . Третья неподеленная пара электронов фтора занимает его 25-орбиталь. В молекуле НР восемь [c.532]

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]

Рассчитайте эне ргию пяти первых энергетических уровней электрона в атоме водорода и изобразите их относительное расположение на графике. [c.5]

Таким же образом, и даже, может быть, еще проще, можно найти основные состояния ближайших, следующих за углеродом атомов Ы, О, Р, N6. У неона 5- и р-уровни слоя п = 2 полностью заполнены, т. е. электроны не могут появиться на этих оболочках, не нарушив принципа Паули. Поэтому для следующего элемента начинается заселение уровней слоя п = 3. Это происходит точно так же, как и для слоя п = 2 в результате образуется электронная оболочка инертного газа аргона. Термы этого периода также одинаковы, т. е. электронные оболочки атомов элементов первых двух коротких периодов периодической системы имеют аналогичное строение. Опустим подробности построения электронных моделей остальных элементов периодической системы. С последовательностью заполнения энергетических уровней электронов в слоях и особенностями заполнения, например появлением побочных групп и лантаноидов, можно ознакомиться с помощью табл. А.5. В термы включен также индекс справа внизу, который указывает на суммарный орбитальный и спиновый моменты. [c.59]

Наименьшей энергией электрон обладает при п = 1 с увеличением п энергия электрона возрастает. Поэтому состояние электрона, характеризующееся определенным значением главного квантового числа, принято называть энергетическим уровнем электрона в атоме при п = 1 электрон находится на первом энергетическом уровне, при п = 2 — на втором и т. д. Увеличение значения п ведет к повышению энергии электрона, достигая в пределе нулевого значения. При этом электрон оказывается бесконечно далеко удаленным от ядра и не испытывает к нему какого-либо притяжения. Поэтому, чем меньше значение п, тем отрицательнее энергия электрона, тем более он связан, т. е. испытывает притяжение к ядру, находится в устойчивом состоянии связи с ядром. [c.51]

Распределение электронов по энергетическим уровням (электронным оболочкам) в атомах всех известных химических элементов приведено в периодической системе элементов, помещенной в приложении. [c.69]

Роль этого фактора можно наглядно продемонстрировать при сравнении простейших реакций переноса электрона между частицами А и В в газовой фазе и в полярной жидкости. Пусть энергетические уровни электрона в ионах А и В в газовой фазе равны соответственно бд и ев. При переходе электрона от одного иона к другому в соответствии с законом сохранения энергии изменение энергии электрона ед — ев должно компенсироваться изменением скоростей сталкивающихся частиц А и В. Так как время перехода электрона (Ю- —10-1 с) существенно меньше времени, в течение которого ядра могут изменить свое положение (>10 1 с), то в газовой фазе переход электронов может происходить лишь между частицами с близкими энергиями электронных уровней. Этот вывод известен под названием принципа Франка — Кондона. [c.86]

В полярной жидкости положение энергетических уровней электронов зависит не только от взаимодействия их с ядрами ионов, но и от взаимодействия с диполями среды, т. е. от поляризации растворителя. Диполи растворителя участвуют в тепловом движении, а потому происходят флуктуации поляризации растворителя и соответствующие флуктуации энергии взаимодействия электрона со средой. При определенной конфигурации диполей растворителя энергетические уровни электронов в ионах А и В выравниваются, принцип Франка — Кондона выполняется и возможен перескок электрона от одного иона к другому. [c.86]

Расщепление энергетических уровней -электронов свободного центрального иона под влиянием поля аддендов в случае, когда центральный ион содержит два и больше электронов носит [c.255]

На рис. 4.16 представлено распределение электронов по уровням и подуровням невозбужденного атома меди и энергетические уровни электронов в изолированном атоме Си и в кристалле, иллюстрирующие образование зоны проводимости. [c.183]

Электрон на различных орбитах (слоях) в атоме имеет разную энергию, поэтому обычно говорят о различных энергетических уровнях электрона в атоме. [c.46]

Рис. 2. Графическое изображение энергетических уровней электрона в атоме водорода (стрелками показаны возможные переходы электронов между уровнями).

Как указывалось в предыдущем параграфе, вследствие наличия у электрона волновых свойств представление об электронных слоях, или орбитах, в атоме будет не совсем правильным. Более правильным будет говорить об энергетических уровнях электрона в атоме. [c.49]

С учетом волновых свойств электрона состояние его в атоме можно представить следующим образом. Находясь около ядра на определенном энергетическом уровне, электрон образует облако отрицательного электричества, так называемое электронное облако. Электронное облако — это модельное представление об электроне как бы размазанном по всему объему атома. Чем больше плотность соответствующих участков электронного облака, тем больше вероятность нахождения там электрона. [c.49]

Так как энергия электронов в атомах квантована, то гоно-рят, что в атомах существуют определенные уровни энергии, или энергетические уровни электронов. [c.15]

Рис. 1.4. Энергетические уровни электрона в атоме водорода

Таким образом, опыт показывает, что электроны в атомах могут обладать только строго определенными значениями энергий. Поэтому говорят, что в атомах существуют определенные уровни энергии (или энергетические уровни) электронов. Изучение молекулярных спектров приводит к выводу, что и в молекулах имеется набор дозволенных уровней энергии электронов (см. стр. 129). [c.16]

Рис. 4.16. Электронная конфигурация невозбуждеиного атома меди (а) и энергетические уровни электронов в атоме и кристалле Си (й).

Рис. 102. Расщепление энергетических уровней -электронов в октаэдрическом поле

Рис. 104. Расщепление энергетических уровней -электронов и тетраэдрическом поле

Решение уравнения Шрёдингера для атома водорода позволяет определить волновые фун1сции у1>(х, у, г) и дискретные энергетические уровни электрона. Волновые функции VI (х, у, г) называются орбиталями. Под орбиталью часто понимают облако плотности вероятности, т.е. трехмерное изображение функции 11/(х, у, г) . При решении уравнения Шрёдингера вводятся три квантовых числа главное квантовое число и, принимающее произвольные положительные целочисленные значения (и = 1, 2, 3, 4,. ..) азимутальное (или орбитальное) квантовое число /, принимающее целочисленные значения от О до п — 1 магнитное квантовое число ш, принимающее целочисленные значения от — / до + /. Энергетические уровни одноэлектронного атома зависят только от главного квантового числа п. [c.376]

Реакции самоокисления — самовосстановления (реакции диспропорционирования, дисмутацин). В отличие от процессов внутримолекулярного окисления—восстановления, их протекание сопровождается одновременным уменьшением и увеличением степени окисления атомов одного и того же элемента. Поэтому эти реакции принципиально осуществимы лишь для тех веществ, в молекулах которых есть атомы со степенью окисления, промежуточной между минимально и максимально возможной. Легкость их протекания при прочих равных условиях связана с близостью энергетических уровней электронов в состояниях атомов, отвечающих разным степеням окисления. [c.91]

Квантовомеханическое исследование процесса взаимодействия молекулы гзза с поверхностью кристалла показывает, что в зависимости от вида молекулы и кристаллической решетки такое взаимодействие может быть различным как по характеру образующейся связи и прочности ее, так и по изменению свойств молекулы в адсорбированном состоянии. В образовании связи могут принимать участие электроны или дырки кристаллической решетки ( 55). Связь может образоваться не только за счет имевшихся свободных валентностей поверхностных атомов, но и за счет валентностей, возникаюш,их при взаимодействии поверхностных атомов с молекулой газа. В хемосорбированном состоянии молекула может вновь оказаться в валентно насыщенном состоянии или перейти в состояние радикала или в ионо-радикальную форму. Во многих случаях за время пребывания молекулы в хемосорбированном состоянии может изменяться характер связи ее с поверхностью кристалла, состояние ее и энергия связи. Для полупроводниковых адсорбентов введение донорных или акцепторных примесей, вызывая изменение в соотношении энергетических уровней электронов в кристалле, может влиять ыа характер хемосорбционных процессов. Подобное же влияние могут оказывать и различные структурные дефекты поверхности. [c.371]

Последовательность энергетических уровней электронов следующая разрыхляющая а -орбиталь > разрыхляющая л -орби-таль> несвязывающая п-орбитал1э>связывающая п-орбиталь> [c.96]

Под энергетической разделенностью понимают следующее. Известно, что энергетические уровни электронов в атомах, молекулах и твердых телах естественным образом можно объединить в группы так, что расстояния между уровнями внутри групп гораздо меньще расстояния между уровнями разных групп. Это видно из рис. 18, где в логарифмическом масштабе приведены схемы одноэлектронных уровней атомов Li, С, N, F, С1 и молекул Nj, NH3, H l, СН4, LIF. Свойства вещества, которые принято назьтать химическими, определяются такими электронными состояниями, которые подвергаются изменениям при объе- [c.272]

В разд. 5.3 говорилось о случайном вырождении в атоме водорода. Оно снимается в многоэлектронных атомах вследствие того, что поле, в котором движутся электроны, не является, строго говоря, чисто кулоновским. Поэтому схема энергетических уровней электронов для таких систем выглядит несколько иначе, чем в атоме водорода например, уровни 2з и 2р не совпадают, хотя, впрочем, разность энергий между 25- и 2р-уров-нйми, обусловленная эффективным полем ядра , значительно меньше, чем для уровней с разными п. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология