Работа ионизации

Механизм возбуждения. Чтобы атом испустил квант рентгеновского излучения hv, ему необходимо сообщить энергию. Это можно осуществить облучением пробы потоком электронов эмиссионная спектроскопия) или рентгеновским излучением достаточной энергии рентгенофлуоресцентная спектроскопия). Практически ввиду более легкого осуществления используют только второй способ возбуждения. Его преимущество заключается еще в том, что возникающий спектр флуоресценции имеет только характеристические спектральные линии, в то время как на эмиссионный спектр накладывается спектр непрерывного излучения. В рентгенофлуоресцентной спектроскопии пробу облучают полихроматическим излучением рентгеновской трубки и наблюдают возникающее вторичное излучение. Для перемещения электрона с занимаемого им основного уровня необходимо, чтобы энергия поглощаемого рентгеновского кванта hv была по меньшей мере равна работе ионизации. Если поглощаемая энергия больше, то избыточная энергия высвобождается в виде кинетической энергии фотоэлектрона. По истечении 10 с ионизированный атом ступенчато переходит в основное состояние. Рассматривая уменьшение энергии электрона при его переходе с верхнего уровня на нижний, можно заметить, что рентгеновский квант излучается не при каждом электронном переходе. Эффективной в этом отношении оказывается только часть переходов (/ij). Остальное число переходов п — () вызывает эмиссию электронов из внешних электронных оболочек атома, поскольку они воспринимают всю энергию, освобождающуюся при осуществлении внутренних электронных переходов, и вследствие этого отрываются от атома оже-эффект). Под выходом флуоресценции W понимают отношение /if/n. Величина W для различных оболочек не одинакова и возрастает с увеличением атомного номера элемента. Зависимость выхода флуоресценции для /С-оболочки от атомного номера элемента можно представить следующей полу эмпирической формулой [c.201]

Положительные ионы возникают в результате удаления из нейтральной частицы одного или нескольких электронов. Образование положительных ионов требует затраты энергии извне на преодоление куло-новых сил притяжения между электроном и положительным ионом. Энергия, которая необходима для этого, Ли различна для разных газов она равна произведению боб и заряда электрона на потенциал ионизации газа и для наиболее слабо связанных с молекулой электронов находится в пределах 4—25 эв . Работа ионизации у элементарных газов тем меньше, чем меньше номер их группы в периодической системе. Поэтому легко ионизируются пары щелочных металлов для ионизации инертных газов требуется большая энергия. [c.20]

Для определения работы выхода иона из металла используют следующий термодинамический цикл. Испаряют часть металла, затрачивая для этого работу возгонки Затем ионизируют пары металла, затрачивая работу ионизации и он- Величину этой работы можно определить из спектральных данных. Наконец, вводят электроны обратно в металл при этом освобождается энергия, равная работе выхода электрона, умноженной на заряд иона металла. [c.97]

Потенциальная энергия электрона есть работа, затрачиваемая на перенос электрона от ядра, которое притягивает электрон, на какую-либо орбиту радиуса г . Она получается как разность двух работ — работы переноса электрона с первого квантового круга на бесконечно далекое расстояние (работа ионизации атома водорода) А и работы переноса электрона с орбиты радиуса г на бесконечно далекое расстояние А - [c.14]

Из уравнения (1.30) следует, что если п = оо, т. е. если электрон удаляется на бесконечно большое расстояние от ядра, его энергия равняется Л он — работе ионизации, т. е. электрон может дать ту энергию, которая была затрачена на его полное отделение от ядра. Это — максимальная энергия электрона. [c.18]

Работу ионизации чаще всего измеряют во внесистемных единицах—электронвольтах. Один электронвольт равен 1,6-10 эрг (см. примеры и задачи). Определим работу ионизации водородного атома [c.34]

Переходя к электронвольтам, получаем работу ионизации водорода [c.34]

Полученное экспериментально методом Франка и Герца значение работы ионизации составляет 13,56 эВ. [c.34]

Так как величина заряда электрона постоянна, то вместо термина работа ионизации применяют часто термин потенциал иони- [c.44]

При помощи рис. 146 легко убедиться в том, что молекула N г так же, как и атом Аг, обладает в рассматриваемых последовательностях максимальной ионизационной работой (из-за прочной связи с электроном) и минимальной (даже эндотермической) величиной сродства к электрону (из-за отсутствия энергетически выгодных вакансий для их помещения). Электрон легче оторвать от О г, так как при этом уходит из молекулы антисвязевой электрон, а отрыв от С2 облегчен тем, что длина связи из-за недостатка электронов велика, а именно 1,25 А, а вместе с ней уменьшена и работа ионизации по сравнению с N3. [c.267]

В результате соударений движущийся в газовой среде электрон в конечном счете снижает свою энергию до величины, при которой он уже не способен производить ионизацию. При этом лишь часть его энергии расходуется на ионизацию, часть передается нейтральным молекулам при упругих ударах, часть расходуется на возбуждение атомов и диссоциацию молекул. Поэтому чтобы получить полное количество ионизированных электроном частиц, надо его первоначальную энергию разделить не на работу ионизации, а на большую величину — среднюю энергию, необходимую для образования пары заряженных частиц е. Эта величина различна для разных газов и обычно лежит между Л и 2Ли. При малых начальных значениях энергии электронов она больше, затем медленно падает и при энергиях больше 4-10з эв остается [c.21]

Здесь р — давление, мм рт. ст. Т — температура, °К е Уа — работа ионизации к — постоянная Больцмана. [c.22]

Как видно, работа выхода меньше работы ионизации. [c.24]

Переход атома металла из твердой фазы в растворитель Ме происходит с совершением работы сублимации 1, уменьшенной вследствие ослабления электростатического взаимодействия в е раз, где е — относительная диэлектрическая постоянная растворителя в области двойного слоя (в этой стадии цикла растворитель рассматривается как континуум, обладающий диэлектрическими свойствами и заполняющий пространство). Ионизация растворенного атома требует работы ионизации (2/), также уменьшенной в е раз. Возвращение электронов в металл дает выигрыш энергии геф/е, где г — валентность металла е(р — работа выхода электрона. [c.167]

Работа ионизации Л не равна экспериментально измеряемой теплоте диссоциации В, а равна алгебраической сумме С, теплоты дегидратации (отрицательной теплоты растворения) недиссоциированной молекулы Ь, теплоты гидратации катиона К (здесь иона Н ) и аниона А —Л = 6 + — [c.174]

Эти отклонения отношения kJ от величины, ожидаемой на основании статистических соображений/ служат мерой влияния внутримолекулярного поля на работу ионизации. Энергия активации второй ступени диссоциации равна сумме энергии активации первой ступени диссоциации ql и той работы, которая требуется для удаления отще-пившегося водородного ядра второго карбокси ха также и из поля отрицательного заряда остатка карбоксила, который диссоциировал первы этот остаток с зарядом е находится на расстоянии г. На основании электростатики, эта работа равна е /ег. Принимая во вни--мание статистическую вероятность, мы имеем [c.176]

Непосредственной причиной ионизации в условиях термического равновесия являются соударения быстрых электронов, ионов, атомов или молекул, в результате которых кинетическая энергия поступательного движения переходит в работу ионизации. В земных условиях термическая ионизация наблюдается в пламени, в плазме дугового разряда и др. Температура обычного пламени бывает порядка 2000— 3000° К. Средняя энергия поступательного движения молекул при этой температуре составляет 0,35 эв. Отсюда следует, что заметный процесс ионизации атомов или молекул будет только в тех случаях, когда потенциал ионизации будет не меньше 0,35 эв. Наиболее легко ионизуются атомы Брелочных элементов, чему и нужно приписать значительную проводимость пламени, содержащего эти элементы. [c.84]

Из спектроскопических данных узнают прежде всего работу ионизации и работу диссоциации. Работу ионизации получают по уравнению (3), стр. 137, из длины волны Я, принадлежащей границе серии. Умножая величину, обратную длине волны см ) на 1,2398-10 , получают работу ионизации на молекулу, соответственно на атом в электрон-вольтах. Умножением величин, обратных длинам волн на 2,8592, получают работу ионизации в калориях на моль. [c.170]

Применение значений работы ионизации и работы диссоциации для расчета величин сродства химических реакций (соответственно работ образования соединений) здесь следует пояснить на отдельных, совсем простых примерах. [c.171]

В принципе нет оснований для того, чтобы применять такой метод к молекулам с ковалентной связью. Очевидно, что для таких частиц работа ионизации должна включать особый компонент, который соответствует работе образования ионной пары из ковалентной молекулы. Однако можно ожидать, что этот компонент будет подобен по форме кулоновскому, так что различие может заключаться попросту в коэффициенте пропорциональности. Более серьезное возражение, которое было выдвинуто Питцером, относится к пренебрежению в таких уравнениях, как уравнение (XV.12.1), компонентом, включающим энергию отталкивания, благодаря которой поддерживается равновесная концентрация ионных пар. Если эти силы значительно изменяются с изменением расстояния, например пропорционально можно показать, что энергия отталкивания составляет 1/(2 часть кулонов-ской энергии. Такое же значение имеет энергия взаимной поляризации и ван-дер-ваальсовых сил притяжения. [c.460]

При рассмотрении химической связи в металлическом кристалле мы останавливались на возникновении энергетических зон нз атомных энергетических уровней. Образование энергетических зон приводит к тому, что наименьшая энергия, которая должна быть затрачена,, чтобы отщепить электроны от твердого металла, станоьится существенно меньше, чем энергия ионизации свободного атома. Эту энергию, так называемую работу выхода , можно определить измерением фотоэффекта или термоэмиссионного эффекта. Она составляет,, например, для меди 4,.6 эв. в то время как работа ионизации атома меди составляет 7,7 эв. Следовательно, верхний край энергетической зоны в металлической меди лежит на 7,7 — —4,3 = 3,4 эв выше, чем 45—уровень в атоме меди. [c.69]

Так как величина заряда электрона постоянна, то вместо термина работа ионизации применяют часто термин потенциал ионизацииг, эти величины численно совпадают, если работа измерена в электрон-вольтах на атом. [c.45]

Изложенная выше точка зрения представляет мнение авторов. Однако ими не учтен значительный объем литературы, опубликованной по ряду неорганических фторидов, особенно ВгРз [26], 1Р5 [26] и АзРз [33]. В перечисленных работах ионизация рас- [c.315]

Рис. 21. Энергетические уровни атома водорода. Энергии атомаЧ водорода, соответствующие различным квантовым числам (п=1, 2, Зит. д.), выражены в электрон-вольтах. О значении этой единицы энергии и связи квантового числа п — со с работой ионизации см. стр. 136 и сл.

Для предсказания химической реакционной способности большой интерес представляет, как будет видно в дальнейшем, знание энергии (затраты работы), необходимой для перевода атома какого-либо элемента в электрически заряженное состояние за счео отрыва электронов. Работа, требующаяся для перевода одного атома из нормального состояния (электрон расположен на самой глубоко из доступных для него орбит) в ионизированное состояние (электрон полностью оторван) называется работой ионизации для данного атома. Работу ионизации можно точно вычислить из спектральных данных, даже если ничего определенного не известно [c.136]

Прямое измерение работы ионизации. Прямое измерение работы ионизации методом электронного удара было разработано Франком (Fran ]i) и Герцем (Hertz) в 1913 г. В основе его лежит следующий принцип в трубке, где находится исследуемый газ, например гелий, получают электроны с совершенно определенной скоростью. Это основано на том явлении, что накаленная металлическая нить постоянно испускает электроны с очень небольшой скоростью. Если эти электроны заставить двигаться в электрическом поле, возникающем при подаче на металлическую нить отрицательного напряжения, а положительного — на расположенную против нити электродную сетку, подобно тому как эуо делают в радиотехнических усилительных лампах, то такие электроны будут иметь точно известное значение скорости v, а следовательно, и энергии. [c.136]

Наглядно процесс возбуждения свечения атома -при электронном ударе можно представить следующим образом летящий электрон поднимает электрон атома, с которым он столкнулся, с основной орбиты (в смысле теории Бора) на более высокую. При возвращении электрона на первоначальную орбиту атом испускает в виде света энергию, полученную им при соударении е=ег—в1. Если энергия сталкивающегося электрона недостаточна для перевода электрона-атома на более высокую орбиту, то летящий электрон отражается по законам упругого соударения. Напряжение V, тре(бующееся для возбуждения атома к испусканию определенной спектральной линии, называется напряжением возбуждения данной спектральной линии. Напряжение, требующееся для сообщения электрону такой скорости, чтобы он мог вырвать электрон из атома, называется напряжением ионизации VJ. Работа ионизации равна произведению напряжения ионизации на заряд электрона [c.138]

Уравнение (4) дает работу, требующуюся для ионизации свободного атома или молекулы, в электрон-вольтах. Работу, необходимую для ионизации одного грамм-атома или одной грамм-молекулы, выраженную в килограмм-калориях, получим, умножая выраженную в калориях работу ионизации на число Авогадро =6,0231и разделив полученный результат на 1000. Так что работа ионизации ккал1молъ) равна работе ионизации эв молекула) х2Ъ,а Ъ. [c.138]

Так же как из атомных спектров (линейных спектров) можно рассчитать работу ионизации, из молекулярных спектров (полосатых спектров) удается рассчитать работу диссоциации молекулы. При eiiOM следует обратить внимание, диссоциирует лимолекула на свободные атомы илй ионы . [c.170]

Если осуществить все эти процессы в области, близкой к абсол1отному нулю, то, согласно тепловому закону Нернста, тепловые эффекты можно приравнять к затраченной работе. Затем переводим атомы калия в свободные ионы К. Для этого следует затратить работу ионизации При переводе атомов 1 в ионы I", напротив, энергия освобождается. Энергия, освобождающаяся при переводе атомов элемента в отрицательные ионы (следовательно, путем соединения атома с электронами), обозначается как электронное сродство Е данного элемента. Свободные ионы К и I" можно теперь соединить в кристаллическую решетку. Освобождающуюся при этом энергию О обозначают как энергия решетки данного соединения. Максимальная полезная работа, которая может быть произведена путем образования 1 г-молекулы К1 из элементов (т. е. сродство образования должна быть затрачена, чтобы разложить иодид калия на [c.171]

Одна со неспособность к существованию (соответственно нестабильность) солеобразных соединений инертных газов обусловлена не столько высоким потенциалом их ионизации, а скорее тем, что высокая энергия, затрачиваемая для ионизации, не компенсируется соответствующей высокой энергией решетки образуюш егося соединения. Например, энергия, которая до (жна быть затрачена для отрыва двух электронов от атома Ве (632 ккал г-атом), значительно больше той энергии, которая должна быть затрачена для отрыва электрона от N6 (495 ккал г-атом). Однако в случае образования соединений Ве энергия решетки соответственно выше в случае Ве 2 она равна примерно 826 ккал моль, в то время как для NeF рассчитана энергия около181 ккал моль. Итак, следует иметь в виду для возможности образования соединений решающее значение имеют не абсолютные величины работ ионизации, а отношение этих величин к величинам энергии, получаемой в результате образования противоположно заряженными ионами молекул или кристаллов (а при данных условиях также в результате действия других факторов, например дополнительного присоединения молекул НгО). [c.174]

Химия (1986) -- [ c.44 ]

Электрические промышленные печи. Ч.2 (1970) -- [ c.20 ]

Курс неорганической химии (1963) -- [ c.170 , c.355 , c.356 ]

Лекции по общему курсу химии ( том 1 ) (1962) -- [ c.77 ]

Химия (1975) -- [ c.34 ]

Курс неорганической химии (1972) -- [ c.153 , c.162 , c.318 ]

Теоретические основы органической химии Том 2 (1958) -- [ c.573 ]

Лекции по общему курсу химии Том 1 (1962) -- [ c.77 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология