Ионизационная способность электронов

Окислительно-восстановительная способность простого вещества определяется в первую очередь важнейшими характеристиками его атомов — ионизационным потенциалом и энергией сродства к электрону. В рядах периодической системы энергия сродства к электрону и ионизационный потенциал возрастают слева направо (от металлов к неметаллам) стало быть, в этом направле- [c.54]

Как уже отмечалось, при погружении металла в раствор на границе раздела фаз образуется двойной электрический слой. Разность потенциалов, возникающая между металлом и окружающей его жидкой средой, называется электродным потенциалом. Этот потенциал является характеристикой окислительно-восстановительной способности металла в виде твердой фазы. Заметим, что у изолированного металлического атома (состояние одноатомного пара, возникающее при высоких температурах и высоких степенях разрежения) окислительно-восстановительные свойства характеризуются другой величиной, называемой ионизационным потенциалом. Ионизационный потенциал — это энергия, необходимая для отрыва электрона от изолированного атома. [c.79]

Количественной характеристикой окислительной способности атомов является величина энергии сродства к электрону, т. е. энергии, выделяющейся при присоединении электрона к нейтральному атому. Величина энергии сродства к электрону значительно меньше величины энергии ионизации тех же атомов. Обе эти величины изменяются в зависимости от изменения величины заряда ядра и размеров атома с увеличением заряда ядра они должны увеличиваться, а с увеличением радиуса атома уменьшаться. В связи с этим в каждом периоде наблюдается увеличение энергии ионизации от щелочных металлов к инертным элементам. В вертикальных же группах дело обстоит сложнее в главных подгруппах увеличение радиуса атомов сверху вниз перекрывает увеличение заряда ядер и потому энергия ионизации от верхних элементов к нижним уменьшается в побочных же подгруппах этого перекрывания не наблюдается и потому энергия ионизации изменяется не столь явно. Что касается энергии сродства к электрону, то она вообще изменяется симбатно с изменением энергии ионизации, но, поскольку величины энергии сродства к электрону малы по сравнению с величинами энергии ионизации, изменения первых бессмысленно наблюдать у элементов, расположенных в левой и нижней частях периодической системы кроме того, энергия сродства к электрону, увеличиваясь для элементов от четвертой до седьмой главных подгрупп, резко падает от седьмой к восьмой главной подгруппе. Изменение величины ионизационных потенциалов в зависимости от порядкового номера элемента графически показано на рис. 1.1. На рис. 1.2 приведена зависимость изменения радиусов атомов от порядкового номера. [c.34]

Максимальная ионизационная способность электронов (т) акс) в однородных электрических полях [c.192]

Электростатические силы, возникающие л ежду диполями, постоянными и индуцированными, характеризуются двумя основными параметрами — постоянным дипольным моментом д и поляризуемостью а (способностью электронных оболочек к деформации при воздействии электрического поля). Характерным параметром дисперсионных сил является основная (характеристическая) частота дисперсионного спектра колебаний атома vo hvo /, где /г — постоянная Планка / — ионизационный потенциал. [c.123]

Таким образом, окислительно-восстановительная способность атома в его различных валентных состояниях зависит не только от ионизационных потенциалов, электронного сродства или электроотрицательности каждого данного атома, но еще и от того, в каком соединении находится этот атом, какой прочности связь может получиться в результате окислительно-восстановительной реакции. Кроме того, большое значение имеет среда, в которой происходит реакция (см. гл. VOI). [c.43]

Иными словами, ионизация при ударе ионом может произойти, если его кинетическая энергия по меньшей мере вдвое превышает ионизационный потенциал. Таким образом, можно считать, что ионизирующая способность ионов малой энергии меньше соответствующей способности электронов. [c.8]

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]

Следует отметить, что флуоресценция, фосфоресценция и фотохимические процессы также объясняются электронными переходами. Так, при фотохимических процессах в химическом взаимодействии участвуют молекулы в возбужденном состоянии, которые обусловливают их реакционную способность. Благодаря использованию электронных спектров поглощения появилась возможность определять ионизационные потенциалы молекул, которые можно вычислить из длин волн, необходимых для возникновения эффекта фотоионизации. Наиболее общее практическое приложение спектроскопии и в первую очередь электронной спектроскопии — опре- [c.163]

Особенности химии магния. В отличие от бериллия магний не является кайносимметричным элементом, В невозбужденном состоянии два его валентных электрона находятся на Зз-орбитали. В силу этого ионизационные потенциалы магния меньше, чем бериллия, а потому соединения магния характеризуются большей долей ионности связи. Не случайно многие авторы относят магний к щелочноземельным металлам. По комплексообразовательной способности магний также уступает бериллию. Комплексы магния с органическими лигандами очень важны для жизнедеятельности живых организмов (например, хлорофилл) . Поэтому магний является одним из главных элементов бионеорганической химии. По металлохимическим свойствам магний также более близок к щелочно-земельным металлам. [c.129]

Восстановительная способность элементарных веществ. Восстановительные свойства веществ, как известно, обусловлены способностью составляющих их атомов отдавать свои валентные электроны. Мерой прочности связи электронов в атомах является величина энергии ионизации, или ионизационного потенциала,(см. 1.14). Очевидно, что восстановительная способность элементарных веществ связана с величиной энергии ионизации их атомов. Наименьшие значения ионизационного потенциала у атомов металлических элементов, в связи с чем все элементарные металлы проявляют восстановительные свойства, при- [c.45]

При прохождении у-лучей через вещество может происходить полная передача энергии -квантов электронам внешних оболочек атомов (фотоэффект), частичная передача энергии у-квантов электронам (комп-тон-эффект) и аннигиляция у-квантов (образование пар электрон — позитрон). Первые два процесса непосредственно приводят к ионизации атомов и молекул, последний процесс связан с ионизацией среды образовавшимися электронами и позитронами. Ионизационный эффект от у-лучей сравнительно мал, а нх проникающая способность велика. [c.324]

Образовавшиеся ионы ускоряются при прохождении через отрицательно заряженные щелевые диафрагмы 6 по направлению к масс-анализатору. Неионизированные молекулы, как и незаряженные осколки, при помощи диффузионного насоса 8 выводятся из масс-спектрометра. Наряду с ионизацией электронным ударом иногда используют также другие методы получения ионов. При осуществлении фотоионизации необходимая энергия поставляется ультрафиолетовым излучением. Для этого требуется излучение с длиной волны 150—80 нм (вакуумная ультрафиолетовая область), соответствующее ионизационному потенциалу 8—15 эВ. При ионизации полем используют сильное электрическое поле, способное оторвать электроны от молекул вещества пробы. В обоих методах ионизации происходит мягкая ионизация, так как подводимая энергия лишь немного превышает потенциал ионизации и, таким образом, едва разрывает связи в молекулярном ионе . Поэтому спектры, получаемые при фотоионизации и ионизации по- [c.286]

Окислительная способность элементарных положительных ионов. Любой положительный ион есть окислитель. Чем труднее оторвать электрон от нейтрального атома, тем более сильными окислительными свойствами обладает образовавшийся положительный ион, и потому можно установить следующее правило положительные ионы атомов большого ионизационного потенциала суть сильные окислители (например, ионы благородных металлов и др.). [c.96]

В реакции должен участвовать, с одной стороны, атом с более или менее ясно выраженной способностью фиксировать чужие электроны, т. е. обладающий максимальным сродством к электрону, с другой — атом, склонный легко отдавать свои электроны, т. е. характеризующийся наименьшим ионизационным потенциалом. Получившиеся в результате подобной реакции ионы, если реакция протекала в растворе, остаются в виде сольватиро- [c.105]

Работу отрыва электрона от атома часто выражают путем указания его ионизационного потенциала. Под последним понимается то минимальное напряжение электрического поля в вольтах, при котором ускоряемый этим полем свободный электрон становится способным вызывать иони- зацию данного атома (выбивая его внеш- [c.81]

Важной характеристикой атома, определяющей его способность отдавать электрон, является энергия ионизации. Энергия, затрачиваемая для отрыва от атома и превращения последнего в соответствующий ион, называется энергией ионизации или ионизационным потенциалом. [c.51]

Для устойчивой работы детектора необходимо прежде всего обеспечить постоянную скорость образования свободных электронов в ионизационной камере, что достигается помещением в нее радиоактивного источника В качестве газа-носителя используются азот, аргон, гелий и другие электронодонорные газы, способные ионизироваться под воздействием радиации с освобождением электрона [c.61]

Количественным выражением тенденции атома к изменению конфигурации внешнего электронного слоя за счет отдачи или присоединения электронов являются энергия ионизации ( ) или ионизационный потенциал (/) и сродство к электрону (СЭ). Первая величина оценивает способность свободного атома отдавать свои электроны, а вторая — присоединять электроны. [c.91]

Работу отрыва электрона от того нли иного атома часто выражают с помощью его ионизационного потенциала. Под последним понимается то минимальное напряжение электрического поля в вольтах, при котором ускоряемый этим полем свободный электрон становится способным вызывать ионизацию данного атома (выбивая его внешний электрон). Например, ионизационный потенциал атома водорода равен 13,6 В. [c.71]

Ионизационные камеры и реже пропорциональные счетчики применяются также для счета а-частиц по энергиям. Для этого размеры камер увеличивают, чтобы весь пробег а-частиц лежал внутри камеры. Полное поглощение а-частиц в объеме камеры вызывает пропорциональную энергии ионизацию, и конструкция камеры должна обеспечивать наименьший разброс амплитуд импульсов при каждом значении энергии а-частиц. После усиления импульсы разделяются по амплитуде и подсчитываются с помощью многоканальных электронных анализаторов импульсов. Для определения энергий а-частиц достаточно откалибровать прибор, пользуясь излучателями а-частиц известных энергий. По сравнению с пропорциональными счетчиками большую точность и разрешение по энергиям имеют ионизационные камеры. Разрешающая способность в ионизационных камерах может достигать 0,5% (полуширина пика), а точность измерения абсолютного значения энергии для средних энергий (около 0,01 Мэе) составляет 0,2%. [c.146]

Еще большие чувствительность и селективность имеет детектор электронного захвата (ДЭЗ), принадлежащей к тому же классу ионизационных детекторов. Как следует из самого названия этого детектора, он работает по принципу поглощения электронов анализируемым соединением, что выдвигает определенные требования к структуре этих соединений. В ДЭЗ молекулы газа-носителя ионизуются под действием /3-излучения. Ионизация порождает тепловые электроны, которые вызывают стабильный фоновый ток, если к ячейке ДЭЗ приложена разность потенциалов. Если элюируемые из колонки соединения способны захватывать электроны, величина фонового тока понижается и на самописце появляется соответствующий сигнал. ДЭЗ, которые первоначально были использованы для высокочувствительного обнаружения галогенированных углеводородов, прекрасно зарекомендовали себя и при обнаружении производных аминов, амино- и оксикислот и других подобных соединений. Галогенированные ацилирующие агенты, преимущественно перфторированные, служат для введения электронозахватных групп в амино- и оксикислоты путем образования летучих амидов и эфиров. Чувствительность ДЭЗ зависит главным образом от структуры анализируемого соединения. Основное требование — это способность соединения принимать отрицательный заряд вследствие электронного захвата. Соответственно при помощи этого детектора можно обнаруживать галогенированные и нитроароматические соединения, многоядерные ароматические углеводороды и сопряженные карбонильные соединения. [c.55]

Под электроотрицательностью понимают величину, количественно характеризующую способность атома, находящегося в составе устойчивой молекулы, к присоединению и отдаче электронов. Предложено характеризовать электроотрицательностью X атома как полусумму его сродства к электрону и ионизацион- [c.193]

Ионизационная камера — более чувствительный прибор принцип ее действия основан на том, что между двумя электродами, между которыми существует разность потенциалов, устанавливается электрический ток в том случае, если газ между ними ионизирован под действием излучения. Этот ничтожно малый ток >силивается электронными лампами и является мерой радиоактивности препарата. Чувствительность этого метода также значительно уменьшается от а-лучен к - и у-лучам параллельно с изменением их ионизационной способности. [c.742]

Если энергия электронного пучка намного превосходит энергию ионизации, то будет возникать молекулярный ион в возбужденном состоянии. Избыток энергии будет распределяться по связям в молекуле, и если какая-либо связь получит энергию в количестве, большем, чем энергия диссоциации связи, то произойдет разрыв связи. Таким образом из первоначальпого иона образуется набор фрагментов. Очень важно подчеркнуть, что благодаря своей высокой проникаюш ей способности электронный пучок может проникнуть в любую часть молекулы и вызвать ионизацию. В масс-спектрометрии обычно используется пучок электронов с энергией 50 или 70 эВ (80,1или 112,1Дж)) что значительно превышает энергии диссоциации связей и ионизационные потенциалы, поскольку первые имеют величину порядка 3—10 эВ (4,816,0Дж), а последние — 6—14 эВ (9,6.10-1 -22,4.10-1 [c.242]

Электронодонорную способность молекул можно характеризовать величиной первого ионизационного потенциала, чем он меньше, тем сильнее проявляются электронодонориые свойства. Установлено, что при ионизации кислород-, азот-, серу-или галогенсодержащих молекул удаляется электрон свобод-лой пары, кото.рый принимает участие в образовании Н-связи. Но и потенциал ионизации не может быть универсальной характеристикой элвктронодонорной способности так, по мере заст ройки оболочек атома электронами энергия связи электронов с атомом уменьшается, но уменьшение / не сопровождается увеличением элект1ронодонорной способности. [c.13]

В газах под действием излучения наряду с процессами первичной ионизации и возбуждением происходит вторичная ионизация, Кроме того, образующиеся ионы и электроны обладают определенной кинетической энергией. Поэтому значение средней энергии, необходимое для образования ионной пары больше, чем значение энергии ионизации, и зависит от природы газа. Для разных газов значения W различны, что дает возможность определять состав двухкомпонентной смеси. Различие в свойствах молекул разных газов еще отчетливее проявляется в различной способности их к присоединению электронов. Способность к присоединению электрона обусловлена тем фактом, что электрическое поле положительно заряженного ядра неполностью экранировано электронными оболочками, в связи с чем возникает возможность присоединения одного электрона. Получающиеся отрицательные ионы движутся в электрическом поле со значительно меньшей скоростью, чем свободные электроны. Вследствие большого сечения столкновения их с положительно заряженными ионами рекомбинация их значительно более вероятна. Аналогичным образом электроны и ионы могут присоединяться также к частицам аэрозоля. Частицы аэрозоля, имеющие большую массу, настолько медленно движутся в электрическом поле, что полностью теряют свой заряд в процессе рекомбинаций, не достигая электродов. При этом происходит уменьшение ионизационного тока в камере в соответствии с долей присоединившихся к аэрозолю ионов. [c.324]

С увеличением радиусов атомов от лития к францию уменьшаются ионизационный потенциал и энергия сродства к электрону, следовательно, легкость отдачи электрона увеличивается. Таким образом, восстановительная способность щелочных металлов увеличивается сверху вниз. От лития к францию число электронных оболочек возрастает от 2 до 7, Атом лития отличается от остальных щелочных металлов тем, что его предвнешний уровень заселен двумя электронами, в то время как у других атомов — по 8. [c.241]

Детектор электронного захвата (ДЭЗ) успешно применяется для определения малых концентраций галоген-кислород- и азотсодержащих веществ, металл-оргаиическнх соединений ы других веществ, содержа-, щих атомы с явно выраженным сродством к электрону. В ионизационную камеру детектора помещен радиоактивный источник (тритневый или никелевый N1). В качестве газа-носителя используются азот, аргон, гелий или другие газы, способные ионизироваться, например [c.355]

Бор. Особенности бора. Электронная формула атома бора s 2s 2p . Наличие одного неспаренного электрона могло бы обусловить существование одновалентных соединений, что мало характерно для бора. Объясняется это тем, что один из спаренных 2 -электронов сравнительно легко промотирует (343,0 кДж/моль) на 2р-орбиталь и тогда бор функционирует как трехва 1ентный дополнительно образующиеся две ковалентные связи дают больший выигрыш в энергии, чем ее затрачивается на промотирование. Реже бор проявляет валент ность 4 с привлечением вакантной 2р-орбитали по донорно-акцепторному механизму. В соединениях бора химические связи малополярны. Вследствие малого размера атома бора и кайносимметричности 2р-орбитали ионизационные потенциалы бора намного больше, чем у его аналогов по группе. Кроме того, значение ОЭО бора сильно превышает значения ОЭО других элементов III группы. Все это вместе взятое определяет неметаллическую природу бора. В то же время по химической активности бор уступает следующим за ним элементам 2-го периода (кроме неона). Как известно, бор обнаруживает диагональную аналогию с кремнием. Для бора и кремния наиболее характерны производные, в которых эти элементы поляризованы положительно. Для обоих элементов их низшие гидриды малоустойчивы и газообразны. Много общего имеет химия кислородных соединений бора и кремния кислотная природа оксидов и гидроксидов, стеклообразование оксидов, способность образовывать многочисленные полимерные структуры и т.д. [c.325]

НИИ кинетич. энергия относит, движения частиц остается постоянной, но меняется направление их движения, т. е. поток И.И. рассеивается при неупругих процессах кинетич. энергия И.И. мсходуется на ионизацию и возбуждение частиц среды. Для потока электронов характерны упругое рассеяние иа ядрах атомов среды и неупругие процессы-ионизация и возбуждение атомов и молекул при взаимод. с их электронньини оболочками (ионизационные потери) и генерация тормозного излучения при взаимод. с атомными ядрами (радиационные потери). Если энергия электронов не превышает 10 МэВ, во всех средах преобладают иоиизац. потери. Для потока ускоренных иоиов ионизац. потери доминируют при всех энергиях. Энергия, передаваемая заряженной частицей данному в-ву на единице длины ее пути, наз. тормозной способностью в-ва = dE dl ( -энергия, теряемая частицей при прохождении элементарного пути dl). Значение снижается с увеличением энергии заряженных частиц и растет с повышением ат. номера элемента, из к-рого состоит в-во среды. Глубина проникновения заряженных частиц в в-во характеризуется пробегом Л в воде ддя ионов Не с энергией 5,3 МэВ Д составляет 39 мкм, для электронов с энергией 5 МэВ-2,5 см. [c.254]

В типичном масс-спектрометре проба вводится в вакуумную камеру в виде паров или газа. Следовательно, твердые вещества или очень высококипящие жидкости (с температурой кипения > 250°С), как правило, не могут быть подвергнуты анализу с использованием обычного масс-спектрометра. Давление внутри масс-спектрометра приблизительно в миллиард раз ниже нормального атмосферного давления, таким образом непрерывный ввод пробы при оп-1те-анализе представляет достаточно сложную техническую задачу. Для того чтобы поддержать низкое давление в масс-спектрометре без перегрузки его вакуумных насосов, необходимо использовать специальный ограничитель потока. Существует четыре способа подключения масс-спектрометра к котро-лируемым технологическим линиям капиллярный ввод, молекулярное натекание, пористая прокладка и мембранное соединение. После того как проба введена в масс-спектрометр, она ионизируется в ионизационной камере. Наиболее общий метод ионизации — ионизащя электронным ударом. Следующей стадией за ионизацией молекул пробы является разделение заряженных частиц в соответствии с их массой. Эта стадия в приборе выполняется в масс-анализаторе. Различают два основных типа масс-анализаторов, используемых в масс-спектрометрах для промышленного анализа магнитные и квадрупольные масс-анализаторы [16.4-32,16.4-33]. Магнитные анализаторы обычно дают наиболее стабильные показания. Масс-спектрометры, способные проводить измерения ионов с массой более чем 200 атомных единиц массы (а.е.м.), обычно имеют квадрупольные анализаторы, поскольку они менее дорогие и более компактные по сравнению с магнитными анализаторами. [c.661]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология