атом потенциал химический

Экспериментальные исследования и теоретические расчеты показывают, что атомы большинства химических элементов способны присоединять лишний электрон, превращаясь при этом в электростатически отрицательно заряженные ионы. Такие процессы сопровождаются выделением определенной энергии, которая и называется энергией сродства к электрону. Совершенно так же, как и ионизационный потенциал, энергия сродства к электрону неодинакова у различных атомов. Как правило, она возрастает при увеличении ионизационного потенциала и понижается при его уменьшении отметим вместе с тем, что энергия сродства к электрону обычно возрастает с уменьшением числа свободных, незанятых электронами позиций на энергетическом уровне в частности, энергия сродства к электрону у атома фтора выше, нежели у атома бора, поскольку атом фтора на валентном уровне имеет только одну незанятую позицию, а у атома бора на том же уровне — пять. У атомов благородных газов сродство к электрону отсутствует, поскольку в них электронные слои полностью укомплектованы. [c.20]

Закономерности в изменении энергий ионизации. Энергия ионизации является очень важной характеристикой атомов. Как мы увидим в дальнейшем, от нее в значительной степени зависят характер и прочность химической связи. От энергии ионизации зависят также восстановительные свойства атомов, поскольку чем меньше ионизационный потенциал, тем легче атом отдает электрон. [c.74]

Электроотрицательность. Электроотрицательностью называют величину, количественно характеризующую способность атома в молекуле присоединять или отдавать электроны при образовании химической связи. Так, например, в молекуле НР атом фтора является более электроотрицательным, чем атом водорода, так как атом фтора смешает к себе связующую электронную пару, т, е. центр тяжести облака двух связующих электронов. Согласно Малликену, мерой электроотрицательности может быть полусумма потенциала ионизации и электронного сродства. В настоящее время предложены и другие методы определения электроотрицательности. [c.92]

В наружном уровне содержится три электрона, расположенных на 3s- и Зр-подуровнях (3s 3p в невозбужденном состоянии р-электрон неспаренный. Однако соединения алюминия, где он одновалентен, очень неустойчивы. Для алюминия более характерна степень окисления -(-З поскольку для возбуждения атома алюминия, т. е. для перевода одного электрона из 3s- в Зр-сос-тояние, нужно затратить небольшое количество энергии, которое полностью перекрывается энергией образования химических связей. Потенциал ионизации /1 алюминия (свободного атома) равен 5,98 В (небольшой) величины сродства к электрону (0,52 эВ) и электроотрицательность (1,5) также малы. Следовательно, алюминий, являясь активным металлом, будет в реакции проявлять только восстановительные свойства, его атом отдает [c.144]

Единственный электрон расположен очень близко от ядра (расстояние между ними всего 0,5 А) и прочно удерживается— потенциал ионизации водорода 13,6 эв. Поэтому и по химическим свойствам он не похож на легко отдающие свой внешний электрон щелочные металлы. Кроме того, атому водорода достаточно присоединить еще один электрон, чтобы получить устойчивую оболочку 15 , такую же как у гелия, что делает его похожим на типичные металлоиды. [c.43]

Согласно большинству физических и химических методов, четыре связи в молекуле метана эквивалентны (например, ни ЯМР-, ни ИК-спектр метана не содержит пиков, которые можно было бы отнести к разного вида связям С—Н), однако имеется такой физический метод, который позволяет дифференцировать восемь валентных электронов в молекуле метана. Это метод фотоэлектронной спектроскопии [10]. Суть его состоит в том, что молекулу или свободный атом облучают в вакууме ультрафиолетовым светом, вызывая выброс электрона, энергию которого измеряют. Разность между этой энергией и энергией использованного излучения есть потенциал ионизации вырванного из молекулы электрона. Молекула, содержащая несколько электронов различной энергии, может терять любой электрон, энергия которого ниже, чем энергия использованного излучения (каждая молекула теряет только один электрон, потеря двух электронов одной молекулой практически никогда не имеет места). Фотоэлектронный спектр состоит из серий полос, каждая из которых соответствует орбитали определенной энергии. Таким образом, спектр дает прямую экспериментальную картину всех орбиталей в зависимости от их энергии, при условии что энергия используемого излучения достаточно высока [11]. Широкие полосы в спектре обычно соответствуют сильно связанным электронам, а узкие полосы — слабо связанным или несвязанным электронам. Типичным примером является спектр молекулярного азота, показанный на рис. 1.8 [12]. Электронная структура молекулы N2 показана на рис. 1.9. Две -орбитали атомов азота комбинируются, давая две орбитали — связываю- [c.24]

Химические свойства кислорода. Химические свойства кислорода следуют из структуры электронной оболочки атома. Имея во внешнем слое шесть электронов, атом кислорода стремится приобрести еще два электрона, проявляя окислительные свойства. Реакции, в которых кислород проявлял бы восстановительные свойства и переходил в состояние положительного иона, пока неизвестны , что может быть связано с высоким значением ионизационного потенциала. [c.557]

Помимо величины потенциала ионизации на способность образования химической связи и на ее характер влияет сродство к электрону данного атома. Если внешний электронный уровень в атоме близок к какой-либо устойчивой системе, то этом может захватывать электроны для приобретения большей, устойчивости в виде отрицательно заряженного иона. Например, атом фтора [c.59]

На каждый грамм-атом растворенного цинка в элементе протекает два фарадея электричества и производится работа 2РЕ, где Е — электродвижущая сила элемента. Соответствующее изменение химического потенциала будет равно [c.83]

Однако в отличие от обычных химических реакций в электрохимических процессах энергия активации может существенно изменяться в зависимости от потенциала электрода, как это происходит, например, при поляризации. Рассмотрим изменение потенциальной энергии, происходящее при разряде Н3О+, т. е. на стадии I. Здесь конечным состоянием является адсорбированный атом водорода. Этот атом имеет значительно меньший размер, чем гидратированный протон (ион гидроксония Н3О+). Поэтому равновесное расстояние, на котором атом находится от электрода, мало по сравнению с соответствующим расстоянием для Н3О+. При разряде протон получает от катода электрон и отрывается от Н3О+, а атом водорода адсорбируется на электроде. Такой переход невозможен без преодоления энергетического барьера, разделяющего адсорбированный атом водорода и Н3О+. Вершина барьера соответствует энергии переходного состояния. [c.270]

Приведенным видоизмененным определением летучести пользуются в применепии к перегонке, желая указать легкость или трудность испарения вещества. В химической термодинамике летучесть компонента jl в газовом растворе выражают общим уравнением р. —Ц д (Т) = ВТ 1а fi, где химический потенциал компонента г в реальном газе, (Г) — химический потенциал этого же компонента в идеальной газовой смеси при давлении, равном единице (1 ат), В — универсальная газовая постоянная, Т — абсолютная температура и / —летучесть компонента I в реальной газовой смеси. В идеальной газовой смеси летучесть компонента совпадает с его парциальным давлением. — Прим. ред. [c.561]

Если токообразующий процесс провести в обратимых условиях, то гальванический элемент произведет максимальную работу Атах, которая равна убыли изобарного потенциала системы — AG. Изменение изобарного потенциала вызвано совокупностью электрохимических реакций на обоих электродах, т. е. химической реакцией типа (V.1), либо другими физико-химическими процессами (растворение, выравнивание концентраций, фазовое превращение и т. п.), протекающими обратимо. Заставляя элемент работать при почти полной компенсации его э.д.с. наложенной разностью потенциалов, т. е. при состоянии, бесконечно близком к равновесию, можно вычислить изменение изобарного потенциала системы AG через измеренную э. д. с. Действительно, если в химическую реакцию или в другой токообразующий физико-химический процесс вступили z г-экв каждого из участников процесса, то соответствующее количество электричества равно zF, а полезная работа электрического тока, равная убыли изобарного потенциала, определяется выражением [c.139]

При фиксированном значении эффективного напряжения, т. е. превышения приложенного напряжения над напряжением сил трения Ат = т — Тд, образование скоплений приводит к локальной концентрации напряжений (и, следовательно, давления в окрестности дислокаций) до величины пАт [6]. Именно это значение напряжений определяет химический потенциал поверхностных атомов металла, так как перед поверхностным потенциальным барьером расположена головная дислокация скопления. [c.53]

Как известно, в химии для воздействия на ход химических реакций пшроко используется введение в реагирующие молекулы тех или иных заместителей Эти заместители могут, во-первых, совершенно изменить стереохимические свойства реагента, а, во-вторых, привести к перестройке электронной оболочки молекулы В гл 3, где обсуждался характер химической связи, отмечалось, что распределение электронной плотности следует за распределением в пространстве молекулы кулоновского потенциала, создаваемого положительно заряженными ядрами Достаточно ясно, что при введении заместителя этот потенциал в наибольшей степени будет меняться в области пространства, прилегающей к этому заместителю и включающей его Величина изменения будет прямо пропорциональна заряду атома, если замещается один атом, или суммарному заряду замещающей атомной группы При этом надо учитывать экранирующую роль не принимающих участие в образовании химической связи внутренних элекгронов атома-заместителя или атомной группы Понятно поэтому, что в наибольшей степени исходная электронная оболочка будет деформироваться при введении сильно полярного (заряженного) заместителя Значит, именно исследование влияния полярных заместителей может позволить заметить наиболее значимые эффекты и установить как бы верхнюю границу влияния любого заместителя, что и определяет особый интерес к этому вопросу Если полярный заместитель располагается в непосредственной близости от реакционного центра, то он может совершенно радикально изменить его свойства Никаких универсальных закономерностей здесь выявить нельзя и надо отдельно рассматривать каждый конкретный случай Влияние удаленных заместителей более мягкое , и при изучении его можно выявить некоторые общие моменты [c.177]

Приведенная на рис. П-34 схема агрегата основана на использовании теплового потенциала процесса для получения в котле-утилизаторе пара повышенных параметров (примерно до 40 ат). В схеме предусмотрен предварительный нагрев природного газа в теплообменнике за счет тепла конвертированного газа, который при температуре около 450 °С отбирается из соответствующей зоны котла. Количество отбираемого газа можно регулировать автоматически. Для обеспечения точности регулирования нагрева природного газа и эффективного использования теплообменной поверхности котла часть его экономайзера выполнена в виде выносного теплообменника 4. Окончательно газ охлаждается в скруббере циркулирующим конденсатом. При этом низкопотенциальное тепло может быть использовано для нагревания поступающего в котел конденсата и химически очищенной воды перед деаэратором. [c.140]

Такой подход позволяет учесть вклад в химический потенциал упругой энергии, обусловленной изменением мольных объемов атомов углерода при переходе из расплава (кластеры или области упорядочения) в твердое тело. В рассматриваемом случае имеются две основные причины скачков мольных объемов 1) за счет изменения окружения и координации атомов в расплаве и твердом теле и за счет смены структуры кластеров при изменении их химического состава, например, когда имеет место массовая кристаллизация 2) по-видимому, может реализоваться вблизи параметров затвердевания расплава и, очевидно, сопровождаться значительными изменениями в мольных объемах, приходящихся на один атом углерода. Нас будет интересовать в основном первый случай. Если число атомов в кластере г, то на его поверхности [c.315]

Такой подход позволяет учесть вклад в химический потенциал упругой энергии, обусловленной изменением мольных объемов атомов углерода при переходе из расплава (кластеры или области упорядочения) в твердое тело. В рассматриваемом случае имеются две основные причины скачков мольных объемов 1) за счет изменения окружения и координации атомов в расплаве и твердом теле и за счет смены структуры кластеров при изменении их химического состава, например, когда имеет место массовая кристаллизация 2) по-видимому, может реализоваться вблизи параметров затвердевания расплава и, очевидно, сопровождаться значительными изменениями в мольных объемах, приходящихся на один атом углерода. Нас будет интересовать в основном первый случай. Если число атомов в кластере / , то на его поверхности атомов. Тогда если коэффициент К учитывает разность в мольных объемах углерода на поверхностях кластера и алмаза (можно учесть и объемные атомы), а коэффициент С—растворимость углерода, то с учетом формы кластеров (коэффициент [c.315]

Таким образом, проведенные расчеты термодинамических характеристик адсорбции алканов и цикланов [9, 10, 14, 17] показали, что атом-атомное приближение (У1П,2) для потенциальной функции Ф межмолекулярного взаимодействия молекул насыщенных углеводородов с поверхностью графитированных термических саж правильно передает зависимость потенциала межмолекулярного взаимодействия при адсорбции Ф от химического состава и геометрического строения молекул этих углеводородов а также зависимость Ф от ориентации молекулы над поверхностью. Термодинамические характеристики адсорбции насыщенных углеводородов при нулевом (малом) заполнении поверхности можно рассчитать в хорошем согласии с опытом молекулярно-статистическим методом, исходя из химического и геометрического строения молекулы углеводорода и поверхности твердого тела. Б случае адсорбции на базисной грани графита (на графитированных термических сажах) для этого надо использовать полуэмпирические атом-атомные потенциальные функции межмолекулярного взаимодействия (Х,5) и (Х,б). [c.331]

Химический потенциал [а, по определению, является константой, не зависящей от координат В. Поэтому он может быть определен при любых значениях В, в частности, и при В оо. В последнем случае атом сорта А, с достоверностью находящийся в узле В = О, перестает влиять на вероятности заполнения бесконечно удаленного от него узла В, так как V (В)О при Воо. Это, в свою очередь, приводит к тому, что вероятность заполнения узла В атомом сорта Л становится равной априорной вероятности [c.162]

Более жесткое требование возникает из условия, чтобы центры, на которых окончательно связываются адсорбированные атомы, были равновесными. Например, на гетерогенной поверхности атом должен быть способен выбирать разные доступные центры, чтобы избежать тех из них, на которых химический потенциал высок. В течение времени измерения т среднее квадратичное расстояние, преодоленное адсорбированным атомом, равно [c.156]

Впрочем, убедиться в этом можно и более простым путем. В уравнении (VIII. 16) больцмановский член ехр [— Е—Ер)1кТ] может быть представлен как ехр (Ер /кТ) ехр(—ElkT). Из сопоставления с уравнением (VII.3) очевидно, что Ер — свободная энергия, отнесенная к одному атому, есть химический потенциал [t, называемый в данном случае электрохимическим. [c.528]

Особенности бериллия. В нормальном состоянии оба валентных электрона бериллия находятся в состоянии 2s. При химическом взаимодействии атом бериллия возбуждается и один из 25-электронов промотирует на 2/ -орбиталь. Появление одного электрона на кайносимметричной 2/7-орбитали определяет сиецифические особенности химии бериллия. Бериллий может проявлять максимальную ковалентность, равную 4 2 связи по обменному механизму и 2 — но донорио-акцеиторному. Первый потенциал ионизации бериллия наибольший не только среди элементов ПА-грунпы, но больше [c.125]

Вместе с тем подобная инвариантность поведения ПАВ в разреженных адсорбционных слоях, независимо от природы молекул ПАВ и характера их взаимодействия с подстилающим раствором, позволяет утверждать, что именно зависимость между двухмерным давлением и адсорбцией, выражаемая уравнением состояния адсорбционного слоя л (Г), может рассматриваться как его основная характеристика, не зависящая от состояния молекул ПАВ в объеме раствора. Напротив, величина с117с1с, которая характеризует способность вещества к адсорбции, существенно зависит от строения молекул ПАВ и природы растворителя в пределах одного гомологического ряда величина с1Г/(1с, как отмечалось на с. 55, быстро растет при переходе к последующему гомологу. Такое резкое различие в способности ПАВ к адсорбции при тождественности их поведения в самом адсорбционном слое показывает, что возрастание величины АТ/Ас в гомологическом ряду следует связывать с различиями в поведении рассматриваемых гомологов в объеме раствора, а не в адсорбционном слое. Это означает, что (для разреженных адсорбционных слоев) величина до— определяется энергетическим состоянием молекул ПАВ в объеме раствора. Иными словами, в равенстве (II—16) стандартную часть химического потенциала молекул в адсорбционном слое можно [c.58]

Rx можно вычислить, зная степени нонности связен М—X (см. табл. I—III приложения или табл. 45, 46, 48 основного текста) и величины их нормальных ковалентных и ионных рефракций (координационные числа лигандов в комплексных соединениях равны 1, и поэтому надо брать нормальные, а не кристаллические рефракции), с помощью кривых рис. 6. Здесь следует только сказать, что ввиду большой жесткости комплексных ионов (многоатомных лигандов) и того обстоятельства, что в их состав входят двух- и трехвалеитные элементы, расчет рефракций полярных лигандов NO2, S N следует вести по кривой для N и Р, т. е. более пологой, чем для одноатомных одновалентных лигандов. Собственное значение рефракции аммиака вычисляют следующим образом. Сначала определяется ионность поляризационного взаимодействия металл— аммиак но уравнению (2.78), поскольку нормальная химическая связь между центральным атомом комплекса и NH3 невозможна (потенциал ионизации аммиака берется по атому азота). Затем находится рефракция атома металла данной степени ионности, которая потом вычитается из рефракции координаты NHs—М—NH3. Именно эти нолуэмпирические значения рефракций NH3 и приведены в табл. 116. [c.261]

Бериллий. Особенности бериллия. В нормальном состоянии оба валентных электрона бериллия находятся в состоянии 2 . При химическом взаимодействии атом бериллия возбуждается и один из 2, -электронов промотиру-ет на 2р-орбиталь. Появление одного электрона на кайносимметричной 2р-орби-тали определяет специфические особенности химии бериллия. Бериллий может проявлять максимальную ковалентность, равную 4 две связи по обменному механизму и д ве — по донорно-акцепторному. Первый потенциал и0низащ1и бериллия наибольший не только среди элементов ПА-группы, но больше /1 лития и бора. Для химии водных растворов бериллия аномально большое значение ионного потенциала играет особую роль Ве — 58,5 Mg2 — 27,3 Са — 19,2 8г2+ — 16,6 Ва2+ — 15,0. Наконец, бериллий проявляет диагональную аналогию с алюминием в большей мере, чем литий с магнием. [c.315]

Ч-электрон), за тщ следует D-атом (протон + нейтрон + электрон) и Т-атом (протон + 2 нейтрона + электрон). Далее идет атом Пе (2 протона + 2 нейтрона + 2 электрона) и т.д. Благодаря обменным взаимодействиям, происходящим при обркзовании ядра атома (комбинация протонов и нейтронов), выделяющаяся при этом энергия очень велика. Соответственно для разрушения ядра необходимо затратить такое же количество энергии. Например, для расщепления ядра дейтерия на протон и нейтрон нужно сообщить ядру энергию, равную 2,14 10 кДж- моль Ч При химических реакциях такое количество энергии никогда не выделяется, вследствие чего атомные ядра в химических превращениях выступают как неизменяющаяся комбинация протонов и нейтронов. Напротив, при объединении протона с электроном в атом водорода выделяется всего лишь 1310 кДж моль- . Такая же энергия необходима и для расщепления атома водорода на протон и электрон потенциал ионизации), причем эта величина имеет тот же порядок, что и количество энергии, выделяющееся в результате химических реакций. То же самое можно сказать и о величине энергии, необходимой для взаимодействия атома водорода с электроном, равной 72 кДж-моль срод- [c.50]

От потенциала ионизации во многом зависят восстановительные свойства атомов, характер и прочность об-разумых ими химических связей. Чем меньше ПИ, тем легче атом отдаст электрон не только при электронном ударе, но и при взаимодействии с другими атомами, т. е., выражаясь химическим языком, тем больше его восстановительная способность. При связи с одним и тем же атомом-партнером атом с меньшим значением ПИ легче расстанется с электроном и поэтому у него тенденция к образованию центра положительного электричества или даже катиона будет проявлена больше. Наилучшими восстановительными свойствами обладают щелочные металлы IA подгруппы, начиная с s и кончая Li, а затем идут щелочно-земельные элементы ПА подгруппы, начиная с Ва и кончая Са, и т. д. (рис. 10, табл. 3). Пилообразность кривых внутри периодов может быть объяснена относительной устойчивостью некотрых электронных структур ras , гар , rad , ra< , nf, га/ (см. раздел 4.4). Но, конечно, максимальной устойчивостью обладают структуры инерт-газов Is у Не и у остальных. Потенциалы ионизации /а, /з,..., существенно увеличиваются в этой последовательности, причем особенно резко при ПИ, индекс которых больше номера группы /2 для Li, I3 для Ве, /4 для В и т. д. (эти значения в табл. 3 выделены рамкой). Это говорит о практической невоз- [c.114]

Перемещивание электролита, повышение температуры и про чие факторы, облегчающие подачу вещества к электроду, по вышают пр и снижают концентрационную поляризацию. р] Собственно электрохимической поляризацией называется смещение потенциала электрода, обусловленное только замедленностью протекания самого электрохимического процесса. Замедленность связана с тем, что электрохимическая реакция, как и всякая другая химическая реакция, требует определенной энергии активации. Наиболее высокие значения электрохимической поляризации наблюдаются при выделении газов. Возникновение перенапряжения при выделении водорода обычно связывают с замедленностью какой-либо одной или неск ольких стадий этого процесса 1) разряд иона водорода H- -f Ме-Ь - МеН (Ме — металл, МеН — атом водорода, хемосорбирован-ный на металле) 2) рекомбинация адсорбированных атамов 2МеН- Нг-Ь2 Ме 3)- электрохимическая десорбция H+-fMeH-f + e - H2-f Ме. [c.264]

Потенциал ионизации, характеризующий энергию удаления электрона от атома (с образованием положительного иона), и сродство к электрону, характеризующее энергию присоединения электрона к атому (с. образованием атрицательного иона) у углерода и азота отличаются весьма существенно. Г отенциалы ионизации первого порядка (отрыв первого электрона) для атомов углерода и азота равны соответственно И,26 и 14,53 эв, сродство к электрону 2—1,24 и 0,05 эв. Исходя из значений потенциалов ионизации, сродства к электрону и других физико-химических характеристик была рассчитана 3 относительная электроотрицатель НОСТЬ атомов углерода и азота,. равная соответственно 2,6 и 3,0 (т. е. атом азота является более электроотрицательным). [c.9]