Возбуждение ионами и атомами

При значительной концентрации электронов возможно не только прямое, но и ступенчатое возбуждение (рис. 49), когда при соударении с электроном возбужденный атом переходит в еще более высокое энергетическое состояние. В два этапа может происходить и возбуждение ионов. На первом этапе происходит только ионизация атома, на втором — возбуждение иона. При прямом воз- [c.95]

Аналогичная гибридизация имеет место и у переходных элементов. При этом комбинируются 3d-, 4s- и 4/ -орбиты. Особый интерес представляет s/j d-гибридизация. Полинг показал, что при этом возникают шесть эквивалентных электронных тяжей, направленных, например, вдоль положительных и отрицательных направлений осей х, у, г (октаэдрическая гибридизация). Эти гибридизации привлекались для объяснения строения комплексных соединений типа ионов Fe ( N)s или Со (ЫНз)б . Атом железа имеет внешние электроны (3df (4s) . Ион Ре + имеет строение (3d)" (4s)Представляется энергетически выгодным возбудить три электрона из З -состояния в 4р-состояние. Тогда в возникшем ионе осуществляется состояние (МУ (4s) (4р) . Два /-электрона, один 4s и три 4р дают октаэдрическую гибридизацию, приводящую к шести сильным связям, компенсирующим энергию, затраченную иа возбуждение. [c.480]

Ниже перечислены электронные конфигурации десяти различных атомов. В каждом случае укажите, относится ли указанная конфигурация к нейтральному атому, его положительному иону (катиону) или отрицательному иону (аниону). Кроме того, укажите, соответствует ли записанная конфигурация основному, возбужденному или запрещенному состоянию. [c.411]

Атом кислорода может осуществлять также донорно-акцеп-торную связь, выступая как донор — за счет имеющейся у него неподеленной пары внешних электронов (например, при образовании иона гидроксония Н3О+), или как акцептор — за счет свободной орбитали, появляющейся у него при возбуждении путем спаривания двух неспаренных электронов (например, в мо- [c.135]

Чем более сильному воздействию подвергается атом, тем на более дальнюю орбиту перебрасывается электрон и тем сильнее атом оказывается возбужденным. Так, для того чтобы электрон в атоме водорода выбить с /С-уровня на один из более высоких, требуются следующие количества энергии в электронвольтах на второй, т. е. на -уровень,— 10,15, на третий (УИ-уровень)—12,03, на четвертый (Л -уровень)—12,79 и т. д. При достаточной величине внешнего воздействия электрон может быть совсем выброшен из атома, причем последний теряет свою электронейтральность. Частица, имеющая свободный электрический заряд (положительный или отрицательный), называется ионом. Атом водорода, в результате отрыва от него электрона, превращается в положительно заряженный ион, обозначаемый через Н . Этот ион несет один элементарный положительный заряд (+1). [c.28]

Метод импульсного фотолиза широко применяется при изучении окислительно-восстановительных реакций красителей. При импульсном возбуждении флуоресцеина наблюдается образование триплетных молекул, при взаимодействии которых образуются ион-радикальные формы флуоресцеина. В присутствии восстановителя, например я-фенилендиамина, наблюдается обратимое выцветание катиона и аниона флуоресцеина. В результате импульсного возбуждения появляются характерные максимумы поглощения семихинона красителя А- и радикал-катиона -фенилендиамина (320 и 490 нм), свидетельствующих о чисто электронном межмолекулярном переносе при фотовосстановлении. Аналогичные результаты были получены при импульсном возбуждении эозина в присутствии восстановителей фенола или фенолят-иона. При использовании фенола в качестве восстановителя последний отдает атом водорода при этом наблюдается полоса поглощения, характерная для нейтрального феноксильного радикала РЬО-. С другой стороны, в щелочной среде присутствует анион РЬО , способный восстанавливать только передачей электрона. [c.177]

Таким образом, конфигурация любого атома, находящегося в основном или возбужденном электронном состоянии, определяется тем, какие атомные орбитали заполнены электронами и каковы числа заполнения этих орбиталей. Например, нейтральный атом углерода (спектроскопическое обозначение I) имеет конфигурацию (ls)2(2s)2(2p)2, а возбужденный ион титана Ti+ (спектроскопическое обозначение TiН)—конфигурацию (ls)2(2s)2(2p) (3s)2(3p) (3[c.48]

Роль ступенчатых процессов наблюдается и при свечении ионных линий. Возбуждение иона может происходить прямым путем, т. е. в результате соударения электрона с нормальным атомом при этом атом одновременно ионизируется и возбуждается. Кроме того, возбуждение нона может происходить ступенчатым способом сперва образуется ион в нормальном состоянии, а затем он возбуждается. [c.443]

Активный центр (или переносчик цепи) - промежуточная активная частица (свободный радикал, ион, атом, молекула или кластер с возбужденными внутренними степенями свободы), появление, расходование и воспроизводство которой в химической системе обеспечивает цепное протекание химической реакции. Концентрация переносчиков цепи в системе обычно мала. [c.181]

При электронном ударе наибольшую величину имеют сечения возбуждения оптически разрешенных переходов. Для них при больших энергиях зависимость сечения о от энергии налетающего электрона е имеет вид о е) (1пе)/е. Сечение возбуждения атомов при пороговом значении энергии равно нулю и проходит через максимум при энергии, в два-три раза превышающей пороговую сечение возбуждения ионов при пороговом значении энергии конечно. Сечения переходов между энергетически близкими уровнями велики и тем более, чем сильнее возбужден атом (ион), с которым сталкивается электрон. [c.162]

Наряду с понятием атом в настоящее время в химии широко используется более обобщающее понятие — атомная частица. Под атомной частицей понимают не только изолированный атом, но и производные от него атомный радикал, атомный (одноатомный) ион, атомный ион-радикал, образующиеся вследствие ионизации или возбуждения атома и способные к самостоятельному существованию. [c.7]

Излучение, связанное с возбуждением атомов и ионов при температурах до 6000 К, относится к области светового и ближнего инфракрасного диапазонов длин волн. Это излучение носит дискретный характер и возникает при соударениях, когда при столкновении свободного электрона с атомом или ионом получаемая последними энергия недостаточна для ионизации, но возбуждает атом или ион. Последнее связано с кратковременным переходом электрона соответствующего атома или иона на внешнюю орбиту, В момент возвращения указанного электрона на прежнюю орбиту эквивалентное количество энергии излучается в виде фотона. [c.233]

Соединения, содержащие тяжелые атомы, тушат триплетные состояния, но с существенно меньшей эффективностью, чем синглетные. Различают два эффекта тяжелых атомов внутренний эффект тяжелого атома (тяжелый атом, например атом галогена, находится в возбужденной молекуле) и внешний эффект тяжелого атома (тяжелый атом находится в соединении, добавленном в растворитель). Внутренний эффект тяжелого атома проявляется, например, в дезактивации триплетных молекул антрацена и его дихлор- и дибромпроизводных. При переходе от антрацена к 9,10-ди-хлорантрацену и 9,10-дибромантрацену увеличивается константа скорости дезактивации триплетных состояний от 1,1-10 до 2,3-с-. Внешний эффект тушения триплетных состояний существенно проявляется только при больших концентрациях тушителей и сильно зависит от донорно-акцепторных свойств триплетной молекулы и тушителя. Тушение тяжелыми атомами резко возрастает при образовании комплексов донорно-акцепторного типа между триплетной молекулой и молекулой, содержащей тяжелый атом. Возбужденные донорно-акцепторные комплексы могут распадаться па ион-радикалы в полярных средах. Так, при импульсном фотолизе водного раствора сульфоантрахиионов в присутствии KI наблюдается образование антрасемихинона с максимумом поглощения 520 нм, образующегося в результате реакции переноса электрона [c.167]

Радиоактивный распад с испусканием р- и а-частиц приводит к изменению заряда ядра, т. е. к превращению исходного ядра в ядро другого элемента. В случае Р -распада атомный номер увеличивается на единицу, при р+-распаде уменьшается на единицу. В обоих случаях массовое число не изменяется. В результате а-распада атомный номер уменьшается на два, а массовое число—на четыре. Часто а- и р-распад ядер сопровождается электромагнитным излучением очень высокой энергии, которое называют у-излучением. Наличие 7-излучения свидетельствует, что первоначально в результате радиоактивного распада образуется ядро в возбужденном состоянии, которое переходит в основное состояние с испусканием у-квантов. а-, р- и у-излучения обладают высокой энергией, измеряемой сотнями тысяч и даже миллионами электрон-вольт. Для сравнения можно сказать, что энергия разрыва одной химической связи измеряется несколькими электрон-вольтами энергия, необходимая для удаления одного электрона из окружающей атом электронной оболочки, измеряется несколькими электрон-вольтами или небольшим числом десятков электрон-вольт. Поэтому каждая а- или р-частица или у-квант могут на своем пути произвести вполне ощутимые действия. Так, в газе, ударяясь о встречные атомы или молекулы, они способны выбивать из них электроны и превращать их в ионы. Поэтому электрическая проводимость газа становится на какой-то очень короткий промежуток времени больше, и если частица пролетела между электродами, то удается зарегистрировать прохождение тока ( вспышку проводимости). Если число распадающихся атомных ядер не превышает нескольких тысяч в секунду, то каждая вспышка может быть зарегистрирована отдельно (проводимость, возникшая в результате пролета одной частицы успеет упасть до малых значений перед пролетом следующей частицы) и тем самым можно сосчитать число актов радиоактивного распада. Это можно сделать и другим способом, поместив радиоактивное вещество в специальный раствор, содержащий какой-либо сцинтиллятор — вещество, молекулы которого под действием р-частиц начинают испускать свет. Естественно, что каждая р-частица может вызвать свечение не очень большого числа молекул сцинтиллятора, однако современные высокочувствительные фотоумножители позволяют регистрировать такие слабые вспышки, и по числу вспышек света можно определить число распавшихся радиоактивных атомов. [c.27]

Активная частица (возбужденная молекула, свободный атом, свободный радикал с ненасыщенной валентностью или же электрически заряженный ион) играет роль активного центра. Такая частица взаимодействует с молекулой исходного вещества, причем образуются молекула продукта реакции и новая активная частица (той же или другой химической природы). Последняя реагирует со следующей молекулой исходного вещества получаются еще одна молекула продукта реакции и дальнейшая активная частица и т. д. [c.146]

Водородная связь проявляется в том, что атом водорода может связывать два других атома, являясь мостиком между ними. Например, существует ион НРг. В воде атом водорода, соединенный с атомом кислорода электронной парой, может притягивать и другой соседний атом кислорода из другой молекулы воды. Благодаря этому в юде такие связи распространяются во всех трех измерениях, и при этом образуются как бы бесконечные цепи и кольца, подобные полимерам. Такое строение воды обусловливает ряд ее аномальных свойств (например, максимум плотности при 4°С). Существование водородной связи объясняется весьма малым размером атома водорода. Поэтому его положительно заряженное ядро —протон — отличается исключительно большим электростатическим полем. Воздействие этого поля приводит к притяжению атомов с избытком электронов и возбуждению временных диполей в нейтральных атомах. [c.158]

Атом азота в основном состоянии имеет структуру внешнего электронного слоя 2s 2p и трехвалентен. Вопрос о возбуждении его иных валентных состояний был рассмотрен ранее (VI 3 доп. 9). Последовательные энергии ионизации азота имеют следующие значения (эа) 14,53 29,59 47,43 77,45 97,86. Ионы N+ обнаруживаются в атмосфере выше 500 км (но их мало). Сродство атома азота к одному электрону оценивается в -f-12 ккал/г-атом, к трем в —500 ккал/г-атом. [c.387]

В результате обобщения исследований стало ясно, что при достаточном возбуждении атом отдает электрон и превращается в положительно заряженный ион. Таким образом, атом представляет собой сложную систему. [c.28]

Наиболее простым дефектом является примесный атом пятой или третьей группы таблицы Менделеева, Рассмотрим, например, атом мышьяка в германии. Мышьяк имеет пять валентных электронов. Для реализации ковалентной связи с ближайшими соседними атомами кремния требуется четыре электрона пятый электрон связан положительным зарядом иона. В этом связанном состоянии электрон обладает более низкой энергией, чем электрон, находящийся в зоне проводимости. При высокой температуре под влиянием тепловых колебаний связанный электрон может отрываться от иона мышьяка и перемещаться как свободный электрон иными словами, электрон может перейти в зону проводимости. Такого рода примеси или дефекты кристаллической решетки называют донорами. В основном состоянии они нейтральны, а при возбуждении дают положительно заряженный ион и один свободный электрон. [c.239]

В атласах спектральных линий элементов на планшетах имеется изображение спектра железа, под которым находится шкала длин волн. Над спектром железа стрелками отмечено положение характерных спектральных линий элементов. Над стрелками расположены символы элементов. Под символами элементов указана длина волны линии (последние три цифры). Например, длина волны линии Zn 275,65 нм записана как 5,65. Справа символа внизу римской цифрой отмечена принадлежность линии к возбужденному атому (I), однократно- (И) или двукратно возбужденному иону (П1), а также самообращение ЛИНИН (/ ). Цифра справа вверху — условная чувстви- [c.666]

Ступенчатое возбуждение играет особую роль при возбуждении искровых спектров. Искровые линии возбуждаются прямым путем только при наличии быстрых электронов (низкие давления) так как кинетическая энергия электрона должна быть больше суммы энергии ионизации и энергии возбуждения данного уровня. Возбуждение искровых линий ступенчатым путем возможно и при малых скоростях электронов. Энергия электронов должна быть достаточной для возбуждения атома возбужденный атом при втором столкновении ионизуется, и только при третьем столкнобскин пояб-ляется возбужденный ион. Для ступенчатого возбуждения необходима высокая концентрация электроновР]. [c.19]

Равновесное расположение ионов, установленное путем рентгеновского анализа, соответствует основному электронному состоянию. При возбуждении электрона и непосредственно после этого в кристалле все еще сохраняется это расположение, так как во время оптического перехода ионы не смещаются (принцип Франка — Кондона). Будем вначале считать экситон стационарным. Образование экситона скажется на взаимодействии возбужденного иона с сосед-нилш ионами, так что вначале состояние решетки в непосредственной близости к возбужденному иону уже не будет соответствовать минимуму энергии. Возбужденный атом станет поэтому колебаться около своего нового положения равновесия, и часть поглощенной энергии будет передаваться решетке в виде тепла. При этом воз- [c.90]

Конфигурация внешних электронных оболочек нейтрального атома азота 2 2[ . Атом имеет три неспаренных электрона (рис. 3.36) и может образовать три ковалентные связи. В результате донорно-акцепторного взаимодействия атом азота может приобретать положительный или отрицательный заряд. В возбужденном ионе имеется четыре не-спаренньк электрона, в этом состоянии азот образует четыре ковалентные связи. Ион ЛГ имеет два неспаренных злект-рона и может образовать только две ковалентные связи. [c.397]

Возможности такой системы на этом не исчерпываются. Двухвалентный, двухзарядный ион железа Ре можно превратить обратно в Ре +. Последний процесс, хотя он осуществляется и самопроизвольно, может идти и при поглощении энергии света, сопряженном с разложением воды. В самом деле, превращение Ре + в Ре сводится к отдаче электрона какому-либо подходящему акцептору. В разбавленном водном растворе возбужденный ион двухвалентного железа может отдать электрон даже протону, и тогда образуется свободный радикал Н — атом водорода. Радикал этот, естественно, неустойчив и реагирует с другим таким же радикалом (с образованием молекулы водорода На) ИЛИ с каким-л.ибо иным подходящим реагентом. Напомним, что в нащей системе присутствует кислород (см. процесс [12]) тогда свободный радикал Н вступает в реакцию с кислородом (Н+Ог- НОг) затем образовавшийся НО2 вступит в реакцию с еще одним Н, и мы снова получим Н2О2. Знаменательно, что перекись водорода образуется в качестве промежуточного продукта в рассмотренных выше противоположных процессах. Перекись водорода разлагается с образованием Н2О и О2 и снова по чисто стехиометрическим соображениям в реакцию окисления должны вступать четыре иона Ре +, поглощаться четыре кванта света, разлагаться четыре молекулы воды [c.111]

Нейтральный атом будет находиться в основном состоянии, если электрон захватился в тройном ударе еще с одной частицей (электроном, атомом, молекулой), которая берет на себя освободившуюся энергию связи, увеличивая тем самым свою собственную кинетическую энергию [7]. В том случае, когда электрон просто захватывается положительным ионом, образуется сильно возбужденный нейтральный атом (молекула), который либо возвращается в свое основное состояние с излучением кванта света, либо передает избыток энергии свободгюму электрону или другому атому. [c.10]

Деформируемость электронной оболочки сказывается и на оптических свойствах веществ. Поглощение лучей связано с возбуждением внешних электронов. Электронные переходы характеризуются тем меньшими, энергиями, чем более поляризуема частица. Если частица малополяризуема, возбуждение тр ует больших энергий, им отвечают ультрафиолетовые лучи. Если атом (ион) легко поляризуется, то возбуждение требует квантов небольшой энергии им отвечает видимая часть спектра. В этом случае вещество оказывается окрашенным. Таким образом, наряду с веществами, цвет которых обусловлен окраской содержащихся в них ионов, существуют окрашенные соединения, образованные бесцветными ионами, окраска таких соединений является результатом межионногх) взаимодействия. Чем больше поляризация и поляризующее действие ионов, тем больше оснований ждать появления окраски. Очевидно также, что с усилением этих эффектов окраска должна углублят1ч я. [c.122]

Радиоактивный распад с испусканием Р- и а-частиц приводит к изменению заряда яДра, т. е. к превращению исходного ядра в ядро другого элемента. В случае Р"-распада атомный номер увеличивается на единицу, при р+-распаде — уменьшается на единицу. В обоих случаях массовое число не изменяется, В результате а-распада атомный номер уменьшается на два, а массовое число — на четыре. Часто а- и р-распад ядер сопровождается электромагнитным излучением очень высокой энергии, которое называют у-излучением. Наличие 7-излучения свидетельствует, что первоначально в результате радиоактивного распада образуется ядро в возбужденном состоянии, которое переходит в основное состояние с испусканием у-квантов. а- и Р-Частицы, так же как и 7-излучение, обладают высокой энергией, измеряемой сотнями тысяч и даже миллионами электронвольт. Для сравнения можно сказать, что энергия разрыва одной химической связи измеряется несколькими эВ энергия, необходимая для удаления одного электрона из окружающей атом электронной оболочки, измеряется несколькими эВ или небольшим числом десятков эВ, Поэтому каждая а- или р-частица или у-квант могут на своем пути произвести вполне ощутимые действия. Так, в газе, ударяясь о встречные атомы или молекулы, они способны выбивать из них электроны и превращать их в ионы. Поэтому газ становится на какой-то очень короткий промежуток времени более электропроводным, и если частица пролетела между электродами, то удается зарегистрировать прохождение тока ( вспышку электропроводности). Если число распадающихся атомных ядер не превышает несколько тысяч в секунду, то каждая вспышкй может быть зарегистрирована отдельно (электропроводность, возникшая в результате пролета одной частицы успеет упасть до малых значений перед пролетом следующей частицы) и тем самым можно считать число актов радиоактивного распада. Это [c.23]

Важным следствием внутренней конверсии является то. что атом ока п.1вается не однократно, а двукратно ионн.зированным. При повторной внутренней конверсии атом может стать ионизированным трехкратно. Энер1ия оже-электрона. зависит только от энергии атомных уровней, участвующих во вторичном процессе и не зависит от энергии во.чбуждающего п.злучения. Поэтому изуче-иие оже-сиектров не требует монохроматического источника возбуждения. [c.266]

Ранее считали, что синее крахмально-иодное соединение образу ется комплексными ионами [ ( а)) и [ ( а) в виде три- или пента иодидов калия КЬ и КЬ- Ф- Крамер предложил считать все синие соединения, образуемые иодом, соединениями включения, содержащими цепочки иода внутри каналов различных молекул органических веществ, например, амилозы, амилопектина, циклодекстринов. Атомы иода не занимают определенных кординационных мест размер молекул иода 6,21 А, что соответствует приблизительно удвоенному расстоянию между центрами атомов иода. Величина 3,06 А отвечает возбужденному состоянию атомов иода, когда отдельные молекулы сливаются в длинную йодную цепь, в которой каждый атом иода связан с соседним посредством одного электрона ( синий иод ). [c.407]

Интересно состояние HЧ,g 15ст45аг, которое имеет кривую, пересекающуюся с репульсивной кривой О Ед 15ст35о- и возмущающую ее. Потенциальная линия НЧ,1 заканчивается на пределе Н 5 + НЗа . Эта потенциальная кривая проходит так близко от кривой основного состояния молекулы Нг, что может способствовать преионизации и переходу на электронный уровень молекулярного иона Н 2 - Для этого надо, чтобы в состоянии Я Ед накопилось небольшое количество колебательных квантов, в результате чего энергия превысит ординату —0,604 ат. ед. Тогда уже экзотермически может совершиться переход в основное или слегка возбужденное состояние ионной молекулы Н2 с одновременным выбрасыванием электрона. [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология