Энергетическая разница уровней энергии

Частицы с неспаренным электроном (атомы, радикалы, ион-радикалы) обладают магнитным моментом. В отсутствие магнитного поля магнитные моменты частиц ориентированы хаотически. В достаточно сильном магнитном поле происходит их ориентация магнитный момент одних частиц направлен вдоль поля (параллельно), других — антипараллельно из-за взаимодействия с магнитным полем эти два состояния энергетически неравноценны. Частицы, спин которых ориентирован вдоль поля, занимают верхний зеемановский уровень, а частицы с антипараллельной ориентацией спина — нижний уровень. Разница в энергиях между нижним и верхним зеемановскими уровнями зависит от напряженности магнитного поля Н и равна где —фактор спектроскопического расщепления, или й -фактор, который для радикалов практически равен 2 р —магнетон Бора который равен /1/4лт с (т —масса электрона с—скорость света). [c.297]

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]

Таким образом, при взаимодействии двух атомов происходит перекрывание атомных орбиталей с образованием связывающих и разрыхляющих молекулярных орбиталей. При этом каждый атомный энергетический уровень расщепляется на дв 1 молекулярных уровня. В системе из четырех атомов каж- дый"атом ный уровень расщепляется на четыре, в системе из восьми атомов — на восемь и т. д. Чем больше атомов в системе, тем больше молекулярных энергетических уровней и тем меньше энергетическая разница между соседними МО. В конце концов, по мере увеличения числа атомов в системе, уровни энергии МО сближаются настолько, что они образуют почти непрерывную зону уровней. На рис. 24 представлены МО, которые образуются в кристалле лития Ь 1 (М—количество ато-г сОв) и в кристалле бериллия. Ве N. Взаимодействие 2р—АО приводит к образованию МО, совокупность которых составляет 8—зону в кристалле. Взаимодействие 2Р—АО образует совокупность МО—Р—зону. В обоих случаях самые низкие связывающие МО в р—зоне смешиваются с высшими МО в 5— [c.61]

Зс ,2-уровень. Разница в энергии двух указанных состоянии приблизительно соответствует энергии активации носителей заряда (рис. 1), т. е. равна 0,05 эв. Следовательно, высокоспиновое заполнение уровней должно быть связано с одновременным энергетическим снижением трех 3 -состояний (рис. 4, в). С повышением температуры вероятность высокоспинового заполнения возрастает, а выше комнатной температуры (100—200 °С) становится преобладающим. Это отражается в соответствующем изменении физических характеристик. [c.282]

Исходный уровень диаграммы переходное состояние — координата реакции является условным. Если сравнение производится между родственными реакциями, как в случае интерпретации влияния заместителей на скорости реакций, разрешается начинать с одинаковых энергий для всех исходных соединений, переходных состояний и продуктов, поскольку только энергетическая разница между исходными соединениями, переходными состояниями и продуктами определяется на опыте. Например, формально справедливо говорить о стабилизации заместителем переходного состояния (относительно реагируюш,их веществ) или дестабилизации исходных соединений (относительно переходного состояния), если введение заместителя вызывает ускорение реакции обычно выбор между этими возможностями делается на основе химической интуиции. [c.452]

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]

Энергетический уровень состояния Х +, Y относительно XY обычно достаточно высок, и поэтому равновесная концентрация первого может быть пренебрежимо малой. Любое взаимодействие между этими двумя состояниями увеличивает разницу их энергий. [c.209]

Естественно, что процесс структурообразования в организме издавна привлекал внимание ученых. Достижением молекулярной биологии является открытие редупликации — процесса воспроизведения структурами самих себя, в котором исходная макромолекула является шаблоном — матрицей для сборки новой, точно такой же макромолекулы из структурных единиц, поступающих из окружающей среды. Хотя кристаллизация, в сущности, также является процессом сборки структурных единиц на поверхности готового кристалла (которая также служит шаблоном), нельзя не отметить разницы между редупликацией и кристаллизацией. Первая не может идти самопроизвольно и требует притока энергии извне, вторая — самопроизвольный процесс, протекающий с выделением энергии редупликация — это сборка разнообразных структурных единиц и закрепление их в самых разнообразных положениях, чаще всего с переводом на высокий энергетический уровень кристаллизация — попадание структурных единиц в единственно возможное положение, отвечающее наиболее низкому энергетическому уровню. [c.8]

Метод ЭПР основан на эффекте Зеемана, согласно которому при введении парамагнитной частицы с квантовым числом 5 в постоянное магнитное поле ее основной энергетический уровень расщепляется на 25+1 подуровней. Разница энергии между образовавшимися подуровнями составляет [c.160]

Качественно другая картина наблюдается, если между компонентами радикальной пары имеется достаточно сильное обменное взаимодействие. В этом случае в отсутствие магнитного поля энергетические уровни системы расщепляются на два синглетный 5 и триплетный Г с разницей энергий, равной 2/. Включение магнитного поля расщепляет триплетные уровни и приближает уровень Г+ к уровню 3. Это способствует росту вероятности перехода 3- Т+, уменьщению относительной заселенности 5 и, следовательно, падению скорости рекомбинации [c.484]

При поглощении молекулой видимого или ультрафиолетового света с частотой V (или длиной волны Я) электрон переходит с нижнего на верхний энергетический уровень молекулы разница в уровнях энергии АЕ определяется известным соотношением [c.320]

А. Схема процессов поглощения и испускания молекулой хлорофилла. Прерывистые стрелки указывают, что фотон вызывает переход электрона на другой уровень или что фотон сам является результатом такого перехода. Сплошные стрелки изображают тепловые потери. Показаны два синглетных и один триплетный энергетические уровни. В. Схема распределения энергии относительно уровня Vo в полосе поглощения и флуоресценции большой молекулы. В. Та ше самая схема, что я А, с той разницей, что здесь пигмент, как предполагается, функционирует в комплексе переноса заряда. Молекула Р в первом возбужденном синглетном состоянии вызывает возбуждение комплекса, после чего происходит разделение зарядов электрон переходит к молекуле [c.555]

Когда фотон ударяется о молекулу красителя, он может отдать -свою энергию одному из электронов. При этом если величина этой энергии точно равна разнице между энергетическим уровнем электрона и более высоким уровнем, то фотон поглощается, а электрон взлетает на более высокий уровень. Если же энергия фотона не соответствует разнице между возможными [c.33]

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]

Из этого в свою очередь следует, что в молекулах окрашенных веществ энергетические уровни электронов довольно близко расположены друг к другу. Если разница АЕ велика, то употребляются другие кванты, несущие больше энергии, например, ультрафиолетовые. Такие вещества, как азот, водород, фтор, благородные газы, кажутся нам бесцветными. Кванты видимого света не поглощаются ими, так как не могут привести электроны на более высокий возбужденный уровень. Если бы наши глаза способны были воспринимать ультрафиолетовые лучи, то в таком ультрафиолетовом свете и водород, и азот, и инертные газы казались бы нам окрашенными. [c.48]

Устойчивость сопряженных систем. Образование сопряженной системы — энергетически выгодный процесс, так как при этом увеличивается степень перекрывания орбиталей и происходит делокализация (рассредоточение) р-электронЬв. Поэтому сопряженные системы обладают повышенной термодинамической устойчивосхью. Они содержат меньший запас внутренней энергии и"1Г сновном состоянии занимают более низкий энергетический уровень по сравнению с несопряженными системами. По разнице этих уровней можно количественно оценить степень термодинамической устойчивости сопряженного соединения, т. е. его энергию сопряжения (энергию делокализации). Для бутадиена-1,3 она невелика и составляв около 15 кДж/моль. С увеличением длины сопряженной цепи энергия сопряжения и, соответственно, термодинамическая устойчивость соединения возрастают. [c.45]

Разница в энергиях атомов, ядра которых находятся в состояниях с гп1 =— /2 и т.1= + Ч2, очень мала, число ядер в этих состояниях практически одинаково. Отсюда и число электронов, находящихся в дополнительных полях +АН1 и —АЯ/ также одинаково. Таким образом, каждый энергетический уровень неспаренного электрона расщепится на два практически равнозаселенных уровня (рис. 83). [c.239]

В соответствии с, квантовой теорией при поглощении молекулой видимого или ультрафиолетового излучения с частотой v валентный электрон переходит с низшего энергетического уровня молекулы на высший. Разница между энергиями этих уровней АЕ определяется хорошо известным уравнением AE=hv. Низший уровень может соответствовать связывающей сг- или я-орбитали, а также несвязывающей электронной орбитали п, на которой находится пара свободных электронов. Высший уровень соответствует незанятой орбитали а- или я-типа. Для небольших молекул несвязы- [c.1818]

Возникающая в результате образования молекулярных орбиталей комплекса диаграмма энергетических уровней изображена на рис. 20-14. В ее нижней части находятся уровни шести связывающих орбиталей, заполненные электронными парами. Их можно пр)едставить как шесть электронных пар, поставляемых лигандами-донорами, и больше не обращать на них внимания. Точно так же можно исключить из рассмотрения четыре верхние разрыхляющие орбитали, являющиеся пустыми, за исключением предельных случаев сильного электронного возбуждения, которыми можно пренебречь. Несвязывающий уровень и нижний разрыхляющий уровень соответствуют двум уровням, и вд, к которым приводит расщепление кристаллическим полем (см. рис. 20-13). Мы будем продолжать называть их по-прежнему уровнями 12д и е даже в рамках молекулярно-орбитального подхода. Но важно отметить разницу в объяснении расщепления между этими уровнями. В теории кристаллического поля оно является следствием электростатического отталкивания, а в теории поля лигандов-следствием образования молекулярных орбиталей. Как мы убедились в гл. 12 на примере молекул НР и КР, теория молекулярных орбиталей позволяет охватить все случаи от чисто ионной до чисто ковалентной связи. Поэтому выбор между теорией кристаллического поля и теорией поля лигандов основан лишь на рассмотрении одной из двух предельных моделей связи. В комплексе СоР довольно заметно проявляется ионный характер связи, потому что, как можно видеть из рис. 20-14, орбитали лигандов располагаются по энергии ниже орбиталей металла и ближе к связывающим молекулярным орбиталям. Поэтому связывающие молекулярные орбитали по характеру должны приближаться к орбиталям лигандов, а это должно обусловливать смещение отрицательного заряда в направлении к лигандам. Таким образом, связи в данном случае должны быть частично ионными. [c.235]

Молекула включает в себя ядра атомов и электроны. Разные электроны обладаюг различным запасом энергии, или, как говорят, расположены на различных энергетических уровнях. Эти уровни различаются между собой строго определенными количествами энергии. Если какому-либо из электронов сообщить дополнительную энергию, он может подняться на -более высокий энергетический уровень, но это произойдет только в том случае, если приданное электрону количество энергии в точности соответствует разности энергии между тем энергетическим уровнем, на котором он находился, и одним из более высоких уровней. Когда это условие не соблюдается, переход электрона на более высокий уровень не может произойти. Подобно этому воробей, сидящий на проводе, может, употребив определенное количество энергии, вспорхнуть на расположенный выше провод, но если употребленное количество энергии будет больше или меньше необходимого для этого перелета, то воробей или не долетит до верхнего провода, или окажется выше него. Сесть воробью будет некуда, и задержаться иа достигнутом уровне он не сможет. Существенная разница между электроном и воробьем заключается здесь в том, что воробей может подняться выше верхнего провода и потом опуститься на него, электрон же такой возможности не имеет я должен точно выходить на возможный для него энергетический уровень. [c.33]

Значения энергии ионизации винилфторида, найденные методами электронног и фотонного дара, равны соответственно 16,72-10 и 16,59-10 Дж [31-33), Такая небольшая разница объясняется тем, что при электронном ударе наряду с ионизацией происходит колебательный переход в ион-частице, приводящий к возрастанию энергии колебания связи С - С. При фотонном же ударе молекула без ионизации может перейти в колебательное возбужденное состояние, лежащее выше ионизированного энергетического уровня, а затем путем автоионизации переходит на лежащий ниже ионизационный - энергетический уровень [32]. Вычисленное значение дово П о близко к экспериментальному и равно 16,13-10 Дж. [c.61]

Окраска вещества обусловлена поглощением молекулами этого вещества квантов света в видимой области спектра. Взаимодействие света с веществом переводит электронную систему молекулы с более низкого на более высокий энергетический уровень, т. е. эта система приходит в состояние возбунадения. У соединений, которые можно представить в виде гибридов нескольких резонансных структур, поглощение смещается в сторону больших длин волн (более низких энергий). Этот эффект усиливается с увеличением степени сопряжения, т. е. по мере уменьшения разницы между основным и возбужденным состоянием. [c.184]

Что же касается актиноидов, то вследствие близости уровней 6й и 5/ вначале энергетически оказывается более выгодным заполнение 6й-обо-лочки у тория, а у протактиния и урана наряду с 5/-электронами имеются и 6й-электроны, и только начиная с плутония уровень 5/-запол-няется преимущественно перед 6й-уровнем. Таким образом, наряду со сходством изменения энергии электронов на 4/- и 5/-уровнях имеется и разница, обусловленная близостью уровней %d и 5/ и большим различием bd- и 4/-уровней. [c.149]

Здесь a = jLoE кТ) таким образом, мы имеем приближенные решения для изотропной модели и модели Изинга [уравнения (12.17) и (12.18)]. Точное решение также опубликовано в литературе [15]. Качественно возрастание упорядоченности можно понять путем сравнения модели Изинга с изотропной моделью. В модели Изинга разрешены два состояния 0 = 0, я, каждое с максимальной величиной os 0, но с противоположными знаками ( 1). При нулевой напряженности поля оба состояния заселены одинаково, так что их большой (но с противоположным знаком) вклад в < os 0> полностью погашается. Однако при наличии электрического поля соответствующие энергетические уровни разделяются и уже далеко отстоят друг от друга. Так, нижний уровень с 0 = 0 заселен плотнее верхнего с 0 = л., обеспечивая определенное ненулевое значение < os 0>. В изотропной модели также разрешено много состояний, имеющих промежуточные значения энергии. Для каждого состояния, соответствующего углу 0, имеется состояние, соответствующее углу л—0, с противоположным знаком os 0. Однако, поскольку эти состояния незначительно отличаются по энергии, разница в их заселенности оказывается меньше. Более того, величина их (противоположных) значений os 0 также меньше, поэтому и значение < os 0> меньше. [c.441]

Так как ядро атома водорода обладает небольшим магнитным моментом, основной энергетический уровень атома как целого (ядра и электрона) расщепляется на два подуровня. Разница энергий этих двух уровней очень мала следовательно, переход с верхнего уровня на нижний вызывает излучение с частотой 1420 мггц, т. е, с длиной волны 21 см. Возможность того, что это излучение может приходить к нам от межзвездного водорода с наблюдаемой интенсивностью, была указана в 1944 г. ван де Хулстом ), а в 1951 г. это излучение действительно было обнаружено в Соединенных Штатах, Австралии и Голландии. Линия излучения узкая, и ее длина волны, полученная при наблюдении небольшого участка неба, может быть определена с достаточной степенью точности, чтобы вычислить весьма полезные значения лучевых скоростей. Так как большая доля атомов межзвездного водорода находится в основном состоянии, важность этой линии для изучения строения Галактики представляется очевидной. Наблюдаемое излучение исходит, конечно, из областей Н I. Уже получены данные, имеющие чрезвычайную ценность, но ожидаются и еще более полезные сведения. Для общего ознакомления с вопросом и за литературой по этому вопросу можно обратиться к РЗОЗ, 318-, AV2. Недавно было обнаружено межзвездное поглощение радиоволн с длиной 21 см (Р366). [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология