Энергетические уровни схемы

В основе системного анализа лежит декомпозиция сложной системы (явления, химико-технологического процесса и т. д.) на от-дельные подсистемы й установление количественных связей между ними. Выделение подсистем (уровней) определяется не только сложностью рассматриваемого объекта, но и степенью изученности данного уровня и наличием математического описания. Рассматривая независимо каждую из подсистем с входными и выходными потоками (энергии, массы, импульса и т. д.) и оценивая потенциал этих потоков, можно выявить источники и стоки, определить допустимые по некоторому критерию потери, а также выявить резервы повышения эффективности отдельных аппаратов и схемы в целом. Например, эксергетический (термодинамический), анализ элементов технологической схемы позволяет не только выявить возможности вторичного использования энергии, но и определить оптимальный энергетический уровень схемы, обеспечивающий минимальные потери энергии в окружающую среду. [c.74]

При этом строго определенное значение энергии, соответствующее данному уровню в изолированном атоме, заменяется целым интервалом энергий — энергетический уровень расщепляется в зону, заключающую столько уровней, сколько атомов имеется в теле. Принципиальная схема такого расщепления показана на рис. 10.1 прн уменьшении расстояния ё между ато- [c.281]

Приведенные здесь закономерности характеристических спектров объясняются на основе квантово-механических представлений как результат взаимодействия электронов, летящих от катода к аноду, с электронами оболочек атомов анода. На рис. 93 представлена грубая схема энергетических уровней атома. Как известно, самый низкий энергетический уровень, соответствующий ближайшей к ядру оболочке, обозначают как /(-уровень. Далее следуют Ь-, М-, М- и 0-уровни. Разность энергий между ближайшими уровнями резко уменьшается но мере перехода от К- к Ь-, М- и т. д. уровням. Разность энергий К- и [c.143]

Число и взаимное расположение энергетических подуровней на последней схеме показывает, что 1) электроны в атоме лития расположены на двух энергетических уровнях, причем первый из них состоит из одного подуровня (1 ) и целиком заполнен 2) второй — внешний — энергетический уровень соответствует более высокой энергии и состоит из двух подуровней (2 и 2р) 3) 2а-подуровень включает одну орбиталь, на которой в атоме лития находится один электрон [c.64]

Рассмотрим далее электронные конфигурации атомов следующего третьего периода. Начиная с натрия "Ма, заполняется третий энергетический уровень с главным квантовым числом п = 3. Атомы первых восьми элементов третьего периода обладают следующими электронными конфигурациями (см. схему на стр. 53). [c.52]

В приведенных выше схемах каждый энергетический уровень был представлен отдельной строкой. Однако большей частью подобные изображения делают в одну строку, например [c.41]

Схема, расположенная слева, подчеркивает, что молекулярный энергетический уровень ниже исходных атомных уровней, а значит, молекулярное состояние вещества более устойчиво, чем атомное. [c.41]

Согласно этим представлениям все световые волны являются носителями энергии при прохождении через кристалл световые лучи рассеиваются в разных направлениях. Когда период волны равен свободным периодам электронов, то эти электроны приводятся в сильную вибрацию и поглощают энергию. Таким образом те волны, которые имеют периоды, одинаковые с периодами электронов, поглощаются, и происходит абсорбция света. Другие световые волны, не находящиеся в периоде с электронами, не поглощаются, но частично отражаются с поверхности кристалла, обусловливая определенную его окраску. Поглощение света по описанной схеме производится валентными электронами и зависит от состояния этих электронов (энергетический уровень электронов, прочность связи электронов). [c.258]

На рис. 7, а. на котором изображена энергетическая зонная схема для поверхности кристалла и на котором локальный уровень (акцепторный уровень А или донорный уровень В) представляет собой хемосорбированную частицу, такие переходы от одного типа связи к другому описываются как [c.69]

Теория орбитальных взаимодействий дает простое объяснение и для влияния заместителей X на величины барьеров пирамидальной инверсии (12.4). Как видно из схемы двухуровневых взаимодействий на рис. 12.7, л-донорные электроотрицательные заместители X (такие, как атомы фтора), обладающие низколежапдей заполненной МО, должны повышать энергетический уровень высшей связывающей МО /)з -формы АХз (АХгК, АХЯДз). При этом одновременно несколько понижается уровень низшей свободной МО, в значительной мере локализованной на лигандах X. В итоге энергети- [c.470]

В простейшем виде процесс возбуждения и высвечивания может быть изображен схемой рис. 67. При поглощении атомом дополнительной энергии один из его внешних электронов удаляется от ядра атома на более дальний энергетический уровень, тем самым увеличивая энергетический запас атома. Через некоторое время электрон стремится занять свое первоначальное положение, в результате чего сообщенная атому энергия испускается в виде квантов света. [c.150]

Точно так же, как электроны обладают спином, который определяется спиновым квантовым числом и который диктует, что данную молекулярную орбиталь могут занимать только два электрона с противоположными (т. е. спаренными ) спинами, ядерные частицы — протоны и нейтроны — также обладают спиновыми свойствами. В любом данном ядре некоторые из спинов могут быть спарены, однако имеются остаточные неспаренные спины. Ясно, что это характерно для ядер с нечетным массовым числом (нечетным суммарным числом протонов и нейтронов). Вращающееся заряженное тело можно рассматривать как маленький магнит, который при помещении в магнитное поле может принять две разные ориентации в направлении поля или против поля. Эти ориентации имеют разную энергию. При нормальных условиях ббльшая часть ядер занимает низший энергетический уровень. Облучение с энергией, соответствующей энергетической щели между двумя уровнями (в радиочастотном районе), поглощается, промотируя ядра с одного уровня на другой, и это поглощение можно зарегистрировать. Точная частота (т) зависит от типа ядра ( Н, и т. д.) и электронного окружения, в котором оно находится, а также от силы магнитного поля. Схема спектрометра ядерного магнитного резонанса (ЯМР), применяемого для регистрации этих изменений, приведена на рис. 3.10. [c.70]

Число и взаимное расположение квантовых ячеек на последней схеме показывает, что 1) электроны в атоме лития расположены на двух энергетических уровнях, причем первый из них состоит из одного подуровня (1 ) и целиком заполнен 2) второй — внешний — энергетический уровень соответствует более высокой энергии и состоит из двух подуровней (2 и 2р) 3) 2 -подуровень включает одну орбиталь, на которой в атоме лития находится один электрон 4) 2р-подуровень включает три энергетически равноценные орбитали, которым соответствует более высокая энергия, чем энергия, отвечающая 2 -орбитали в невозбужденном атоме лития 2р-орбитали остаются незанятыми. [c.89]

Из схем I и II вытекает, что 5-электрон вследствие затраты определенного количества энергии с низшего энергетического уровня перешел на более высокий энергетический уровень (р-уровень). Затраченная энергия компенсируется энергией образования двух новых связей (переход нз двухвалентного состояния в четырехвалентное). [c.18]

Рентгеновские и оптические термы имеют различный смысл. В спектроскопии пользуются символами, обозначающими определенное состояние атома и соответствующую ему энергию. Нормальному состоянию отвечает самый низкий энергетический уровень. В противоположность этому в рентгеновской спектроскопии применяются символы, обозначающие состояние атома, из которого удален один из электронов. Рентгеновские термы по смыслу аналогичны пределу серии на схемах оптических уровней. [c.12]

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]

Качественная схема энергетических уровней доноров и акцепторов, показанная на рис. 1.5, также оказывается одинаковой для всех неметаллических кристаллов как для полупроводников, так и для диэлектриков, независимо от характера их химической связи при этом каждому типу примеси приписывается свой энергетический уровень в запрещенной зоне. Правда, следует иметь в виду, что энергетические состояния электронов, локализованных на примесных атомах, соответствуют узким уровням только при достаточно малых концентрациях примесей, когда их взаимодействие не существенно. При больших концентрациях взаимодействие примесных атомов приводит к расщеплению уровней в самостоятельную зону, лежащую внутри запрещенной зоны основного вещества, а в некоторых случаях даже сливающуюся с зоной проводимости. [c.37]

Согласно этой схеме молекула, взаимодействуя с фотоном монохроматического излучения сначала возбуждается до какого-то неустойчивого, так называемого виртуального, состояния. Затем она может отдавать этот фотон, не обмениваясь с ним энергией, т. е. возвращаясь в исходное состояние,— это релеев-ское рассеяние света. Возможно, однако, заимствование молекулой части энергии фотона, т. е. отдается фотон меньщей энергии, а молекула переходит на более высокий по сравнению с исходным энергетический уровень Е, — это стоксово КР. Если молекула уже находилась в возбужденном состоянии Е, то пр взаимодействии с фотоном она может отдавать часть своей энергии рассеивая фотон большей энергии и переходя на более низкий энергетический уровень Е",— это антистоксово КР. В связи с меньшей заселенностью более высоких уровней в соответствии с тепловым распределением молекул антистоксовых переходов в единицу времени происходит меньше, чем стоксовых, так что интенсив- [c.176]

Из рассмотренной схемы взаимодействия между металлом и электролитом (см. рис. 8), вытекает, что причиной возникновения электродных потенциалов является перенос иоггав из металла в раствор и обратно. Электродные потенциалы являются энергетической характеристикой двойных слоев, представляя собой меру энергии, нужную для перехода ионов в раствор или в обратном направлении. Когда двойной электрический слой достигает разности потенциалов, при которой энергетический уровень ионов в металле и растворе сравняется, процесс перехода ионов прекращается (устанавливается равновесие). [c.19]

Эти методы определяются способностью электронов валентной оболочки молекул поглощать кванты света, соответствующие ультрафиолетовой и видимой части электромагнитного спектра и переходить при этом в возбужденное состояние. Один из электронов, занимающий определенный энергетический уровень (молекулярную орбиталь) молекулы переходит на уровень более высокий. При этом молекула из основного (низшего) энергетического состояния о переходит в одно из возможных возбужденных энергетических состояний ( 1, 2 и т. д.). На рис. 4.3 приведена упрощенная схема возбуждения (а) и дезактиващш возбужденной молекулы (б), в которой не учтены колебательные и вращательные энергетические состояния молекулы. Поглотив квант света, молекула получает порщоо энергии (АЕ, = Ау, АЕ2 = ЛУг и т. д.). Ее валентная оболочка оказьшается поляризованной и неустойчивой, поэтому время жизни возбужденной молекулы невелико и составляет с или меньше. [c.106]

Каждому из энергетических уровней свободного атома соответствует определенный момент количества движения и четность. Кроме того, если энергия иона не зависит от полного момента количества движения спина 8, то 8 тоже сохраняет свое значение, поскольку оно в этом случае коммутирует с Отсюда следует, что сохраняет свое значение и орбитальный момент количества движения Ь, так как Л = Ь + 8. Этот вывод является основой схемы связи по Расселу—Саундерсу каждый атомный энергетический уровень характеризуется определенными значениями Ь и 8. Атомные уровни обозначаются символом 8 + Ч и называются атомными термами. Основным электронным состоянием иона с одним З -электроном, например или является 0 8 = У2, = 2) на расстоянии 80000 см- - и 148 ООО см соответственно над основным состоянием расположено первое возбужденное состояние 8, соответствующее ( )45 конфигурации, где скобки ( ) обозначают заполненные электронами оболочки. Для одной такой конфигурации, как ( характерной для иона Сг " , имеется несколько термов. Для иона Сг + основное электронное состояние Р 8 = 3/2, Ь = 3) и выше этого состояния на 14 000 находится состояние Р 8 = 3/2, 1 = 1). Другими термами являются Р, [c.71]

На рис. 2,а, на котором изображена энергетическая зонная схема для поверхности кристалла и на котором локальный уровень (акцепторный уровень А или донор-ный уровень О) представляет собой хемосорбированную частицу, такие переходы от одного типа связи к другому описываются как переходы электрона, в результате которых локальный уровень (уровень А или уровень О) заполняются электроном или освобождается от него [3, 4, 5, 7]. Температруа является регулятором таких переходов. [c.24]

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]

Энергетические уровни электрона атома водорода наглядно можно изобразить в виде так называемой схемы термов (рис. 3). Каждый энергетический уровень, или терм, представ- [c.13]

Состояния, возникающие из 4/"-конфигураций, задаются в достаточно хорошем приближении схемой Расселла — Саундерса. Кроме того, константы спин-орбитального взаимодействия для них очень велики (порядка 1000 см ). Поэтому основное состояние ионов лантанидов (за немногими исключениями) характеризуется только одним строго определенным значением полного углового момента J. Энергетический уровень следующего низшего /-состояния лежит выше — в несколько раз больше, чем величина кТ (при обычных температурах кТ равно 200 сл ), и потому он практи- [c.505]

В обоих случаях изменение энтальпии ДЯобщ составляет —27,5 ккал/моль. Реакция экзотермична, но в схеме 2 промежуточное состояние имеет менее высокий энергетический уровень (образованне промежуточного продукта слабо экзотер-ыично, Б то время как в схеме 1 оно сильно эпдотермично). Таким образом, схема 2 более правдоподобна. [c.127]

Преднаружный энергетический уровень атома кислорода в отличие от остальных элементов группы содержит всего два электрона. Такая особенность в строении атома кислорода, несомненно, обусловливает некоторые особенности в его свойствах. Распределение электронов наружного уровня в атомах халькогенов представлено схемой [c.102]

Такое движение Вудвард и Гофман определили как антарафациальное [3]. Итак, при линейной хелетропной реакции два электрона из симметричной а-орбитали (I) уходят на новую орбиталь продукта Х( 2) в качестве неподеленной электронной нары, два же других электрона из антисимметричной а-орбитали (II) должны занять высшую связывающую я-орбиталь полиепа. При этом опять-таки выполняется принцип сохранения орбитальной симметрии, а именно симметричный энергетический уровень реагента должен коррелировать с энергетическим уровнем продукта той же симметрии. Здесь необходимо помнить, что в системе с пг = 4д (где т — число к-электронов) высшая занятая орбиталь антисимметрична относительно плоскости, расположенной перпендикулярно к плоскости молекулы и делящей ее пополам, а в системе, где г = 4 + 2, высшая занятая орбиталь симметрична относительно того же элемента симметрии. При линейной хелетропной реакции движение при атомах С1 и Ст дисротаторное, когда т = 4д (II—V), и контротаторное, когда т = 4д + 2 (II—VI). Схема (5) иллюстрирует сказанное. [c.45]

Однако, анализируя схему, можно прийти и к другому выводу. Перевод углеродистой системы на более низкий энергетический уровень возможен при более низких температурах графитации, но для этого необходимо каким-то образом искусственно понизить высоту энергетического барьера. По-видимому, понижения высоты энергетического барьера и, следовательно, уменьшения энергии активации достигнуть можно, если добавлять к графитнруе-мому углеродистому веществу специально подобранные катализаторы или проводить процесс графитации под давлением. [c.169]

Фотовозбуждение переводит один электрон устойчивой моле кулы на более высокий энергетический уровень. В этом состоянии спин электрона может быть антипараллельным спину его партнера, тогда состояние системы по-прежнему останется син-глетным. Но возможны и такие переходы, когда спин электрона, перешедшего на более высокий энергетический уровень, становится параллельным партнеру, тогда результирующий спин будет равен 1, а мультиплетность равна трем. Состояние системы будет триплетным и обозначается символом Т. Схема физических процессов, вызванных возбуждением и дезактивацией молекулы, показана на рис. 61. Как видно из схемы, электронно-возбужденная молекула может разными путями (излучательными и безыз-лучательными) возвращаться в основное состояние. Безызлуча-тельные переходы каскадного типа могут происходить как в [c.305]

Фотовозбуждение переводит один электрон устойчивой молекулы на более высокий энергетический уровень. В этом состоянии спин электрона может быть антипараллельным спину его партнера, тогда состояние системы по-прежнему останется синглетным. Но возможны и такие переходы, когда спин электрона, перешедшего на более высокий энергетический уровень, становится параллельным партнеру, тогда результируюш,ий спин будет равен 1, а мультиплетность равна трем. Состояние системы будет триплетным и обозначается символом Т. Схема физических процессов, вызванных возбуждением и дезактивацией молекулы, показана на рис. 75. Как видно из схемы, электронно-возбужденная молекула может разными путями (излучательными и безызлучательными) возвращаться в основное состояние. Безызлучательные переходы каскадного типа могут происходить как в синглетном состоянии, так и в триплетном. Молекула постепенно переходит из одного колебательного состояния в другое до более низкого электронного уровня. Энергия, выделяющаяся при этом, передается безызлучательным процессом другим молекулам среды. Безызлучательные переходы между состояниями одинаковой мультиплетности называются внутренней конверсией. [c.317]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология