Электрон приведенная масса

В связи с уменьшением числа часов, отводимых на чтение лекции по химии, возникла необходимость пересмотра материала лекций в сторону его сокращения. По программе тема Строение атома должна быть обязательно раскрыта, и на это приходится отводить не более чем полторы лекции. Целесообразно начать лекцию о составе атома, какие частицы входящего образуют, их зарядах, массах, когда они открыты и кем. Затем напомнить студентам о модели атома Резерфорда. Особенную трудность вызывает необходимость очень кратко и в то же время доходчиво изложить основные положения квантовой механики. При изложении вопроса о двойственной природе объектов микромира достаточно привести уравнение Де-Бройля (без вывода) и обсудить его, привести примеры, экспериментально доказывающие волновые свойства потока электронов. Рассказать, что О положении электрона в атоме можно судить только с точки зрения теории вероятности. Дать квантовомеханическую модель электрона как облака отрицательного электричества, имеющего определенную форму и размеры, рассказать, что означает понятие орбиталь . [c.170]

При бомбардировке молекулы электронами возможны различные процессы ионизации и диссоциации. До сих пор нет теории, которая позволила бы рассчитать вероятность того или иного процесса возбуждения молекулы или ее распада. Столкновение электронов, обладающих низкой энергией, с молекулами приводит обычно к переходу молекулы на более высокие вращательные, вибрационные или электронные энергетические уровни. При повышении скорости движения электронов наступает момент, когда энергия ударяющего электрона оказывается достаточной для ионизации молекулы. При дальнейшем повышении энергии электронов возбуждение ионизированной молекулы может привести к диссоциации, в результате которой появляются ионы с меньшей массой, а также нейтральные осколки молекулы. Потенциал, соответствующий наименьшей энергии электронов, при которой в результате столкновения электрона с молекулой происходит диссоциация молекулы с образованием ионов, носит название потенциала появления. [c.76]

Пусть изменение внешних параметров (давления или температуры) может привести к изменению А. Тогда, полагая, что эффективная масса электрона равна массе свобод- [c.9]

Применение масс-спектрометрии для идентификации очевидно. Чтобы получить воспроизводимый спектр, обычно используют электронный пучок с энергией 40 — 80 эВ, поскольку этот ускоряющий потенциал выше потенциала возникновения большинства фрагментов. Как показывают уравнения (16.6) — (16.16), может происходить много различных процессов фрагментации, приводящих к большому числу пиков в спектрах простых молекул. На рис. 16.3 изображены пики достаточной интенсивности, обнаруженные в масс-спектре этанола. Учитывая очень слабые пики, которые на этом рисунке не показаны, в общей сложности в масс-спектре этанола наблюдается около 30 пиков. Эти пики низкой интенсивности представляют большую ценность для идентификации, но обычно при интерпретации спектра (т. е. при отнесении процессов фрагментации, приводящих к этим пикам) их не рассматривают. Полезная сводка литературных источников по масс-спектрам многих соединений (в основном органических) приведена в списке литературы в конце главы. Интересный пример идентификации продемонстрирован на рис. 16.4, где показаны масс-спектры трех изомеров этилпиридина. Спектры этих трех очень сложных соединений заметно различаются, что представляет ценность для идентификации. Оптические антиподы и рацематы дают идентичные спектры. Проблему при идентификации создают примеси, поскольку основные фрагменты этих примесей приводят к появлению в масс-спектре нескольких пиков низкой интенсивности. Если одно и то же вещество приготовить в двух различных растворителях, то спектры могут достаточно различаться при условии, что весь растворитель не удален из вещества. Загрязнение углеводородной смазкой также может привести ко многим линиям. [c.320]

Бета-лучи представляют собой пучки электронов. Поскольку бета-частицы не что иное, как электроны, их обозначают °е. Нулевой индекс отражает то обстоятельство, что масса электрона пренебрежимо мала по сравнению с массой нуклона. Индекс — 1 указывает на то, что рассматриваемая частица имеет отрицательный знак, равный по величине, но противоположный по знаку заряду протона. В качестве примера изотопа, подверженного радиоактивному распаду с испусканием бета-излучения, можно привести иод-131 [c.246]

Материя конкретно проявляется в двух формах — вещества и поля. Вещество, представляет собой форму материи, состоящую из частиц, имеющих собственную массу (массу покоя), например молекул, атомов, электронов, атомных ядер. Поле — это такая форма существования материи, которая прежде всего характеризуется энергией. Посредством поля осуществляется связь и взаимодействие между частицами вещества. В качестве примера можно привести электромагнитное и гравитационное поля. [c.5]

Механизм действия др. видов ионизирующего излучения (а-частицы, протоны, нейтроны, электроны, ускоренные ядра более тяжелых элементов) близок к механизму действия ионизирующего электромагн. излучения. Отличия обусловлены гл. обр. разницей в массе, заряде, энергии и глубине проникновения излучения в объект, способом ионизации макромолекул и др. Имеются сведения, что воздействие нек-рых др. физ. факторов, напр, звуковых колебаний, вибрации, могут также привести к мутации. [c.153]

Органические сульфоксиды (КгЗО), особенно с низкой молекулярной массой, часто бывают очень гигроскопичными соедине- ниями. Это может легко привести к появлению ложных полос поглощения О—Н в их ИК-спектрах. Сульфоксиды, как прави- ло, Имеют отвратительный запах, который может быть обусловлен I примесью органического сульфида. Связь сера — кислород и не- 1 связанная пара электронов сульфоксида конфигурационно ста- бильны например, для приведенного ниже быс-сульфона возмож- -но существование двух геометрических изомеров. [c.392]

В поле 2 в/А доля членов высшего порядка составляет 4% даже для такого маленького атома. Для явлений на поверхности выражение изменений энергии через значения поляризуемости, характерные для слабых полей, должно стать еще менее надежным. Вследствие перераспределения электронов по всему объему металла адсорбирующийся атом встречается с массой атомных остовов, которые по существу лишены валентных электронов, и это обстоятельство должно привести к глубоким изменениям природы химической связи адсорбированных атомов. [c.222]

Добавление на этой стадии новых порций мономера может привести только к очень незначительному набуханию и разрыхлению структуры полимера. Такое толкование поведения полимери-зующейся дисперсии подкрепляют два экспериментальных наблюдения. Скорость дисперсионной полимеризации акрилонитрила, протекающей в присутствии добавленных частиц полиакрилонитрила, заметно отличается от скорости на соответствующей стадии нормальной полимеризации [104]. Это находится в резком противоречии с результатами, полученными при дисперсионной полимеризации метилметакрилата в присутствии добавленных частиц полиметилметакрилата. В последнем случае скорость полимеризации мало отличается от скорости полимеризации без добавления частиц, при соответствующем общем содержании полимера. Дополнительным подтверждением высказанного представления является также наблюдение, что в дисперсионной полимеризации с непрерывной подпиткой акрилонитрилом происходят неконтролируемые реакции, если допустить вначале уменьшение текущей концентрации мономера до очень низкого уровня, а затем ее увеличить. Это явление возможно при условии, что частицы полимера частично фиксируются в состоянии, в котором значительное ускорение полимеризации обусловлено гель-эффектом, т. е. полимерные радикалы фиксированы, но мономер имеет к ним свободный доступ. Присутствие захваченных радикалов в поли-акрилонитриле при сходных условиях было экспериментально установлено методом электронного спинового резонанса [91 ]. К сожалению, полный анализ проблемы сталкивается с трудностями, так как в случае акрилонитрила соответствующий процесс гомогенной полимеризации в массе отсутствует полимеризация в массе сама является осадительной [93]. [c.212]

Тройные связи в течение длительного времени рассматривались как прекрасные примеры, когда колебания имеют характерную групповую частоту, и, возможно, по этой причине среди химиков было распространено представление, что эффектами масс и связи колебаний можно пренебречь и любые наблюдения смещения частот интерпретировать полностью с точки зрения изменений в распределении электронов по связям. Так, нередко можно встретить рассмотрение смещения частоты валентных колебаний С К (например, на 20 м- ) с точки зрения изменений отношения доли ковалентного и ионного характеров связи. Как мы увидим, это неверно, и такое рассмотрение может привести только к ошибке. [c.74]

В методе электронного удара пар вещества в вакууме ионизационной камеры масс-спектрографа подвергается бомбардировке электронами с нагретой нити. Энергию электронов варьируют, изменяя ускоряющую разность потенциалов. Столкновение молекулы с электроном, энергия которого больше I, может привести к ионизации [c.10]

При сочетании масс-спектрометра и газового хроматографа в ходе анализа приходится иметь дело с различными быстрыми изменениями парциального давления в ионном источнике в соответствии с меняющимся профилем газохроматографического элюирования. Парциальное давление во время измерения масс-спектра должно по возможности поддерживаться постоянным во избежание помех, влияющих на интенсивности пиков и могущих привести к ошибочной интерпретации результатов измерений. Решением проблемы может быть регистрация спектра за очень короткий промежуток времени (в режиме быстрого сканирования), поскольку колебания парциального давления в шкале времени пролета ионов сравнительно невелики и не сказываются существенным образом на качестве спектра. Для быстрого сканирования, однако, необходимы быстродействующие безынерционные детектирующие устройства с высокой чувствительностью. В значительной мере этим требованиям удовлетворяют вторичные электронные умножители. Вторичный электронный умножитель выполняет функцию предусилителя. Ионы, проходящие через входную щель детектирующего устройства, попадают вначале на первый конверсионный динод, при соударении с которым каждый ион выбивает несколько вторичных электронов. Эти электроны под действием ускоряющего напряжения между динодами направляются на второй динод, из которого каждый падающий электрон вновь выбивает некоторое число вторичных электронов, и этот процесс повторяется на следующем диноде. С последнего динода на коллектор падает настоящий электронный ток, по своей мощности многократно превосходящий первоначальный ионный ток, поступающий на конверсионные диноды. Коэффициенты усиления во вторичных электронных умножителях с числом динодов от 16 до 20 достигают значений 10 —10 . Другим существенным преимуществом этого метода предварительного усиления является возможность обеспечения исключительно малых значений постоянных времени при очень низком уровне шумов. В качестве одного из недостатков можно указать на некоторую зависимость коэффициента усиления от массы ионов (дискриминация по массам). [c.296]

Вопросы и задачи. 1. Привести общую характеристику галогенов. Объяснить их название. 2. Привести следующие данные о хлоре химический знак, атомная масса, заряд ядра атома, послойное распределение электронов. [c.102]

Потенциал ионизации молекул складывается из энергии разрываемой химической связи, потенциала ионизации образовавшегося ионизированного осколка молекулы, кинетической энергии и энергии возбуждения всех образовавшихся осколков. При дальнейшем повышении энергии электронов возбуждение ионизированной молекулы может привести к диссоциации, в результате которой появляются ионы с меньшей массой, а также могут образоваться и нейтральные осколки молекулы. [c.109]

При соударении с молекулой электрона, имеющего достаточную энергию, происходит возбуждение молекулярных электронов, которое может привести к ионизации и диссоциации молекулы. Вероятность возбуждения колебательных и вращательных уровней молекулы при соударении с электроном мала вследствие относительно большой. массы ядер. [c.35]

Перемешивание вязкой массы ацетилцеллюлозы в процессе растворения связано с возможностью разогрева ее выше 45°С за счет перехода механической энергии в тепловую. Если тепло не отводить путем охлаждения через рубашку аппарата, интенсивное испарение ацетона (температура кипения 56°С) может привести к повышению давления. Чтобы этого избежать, нужно осуществлять автоматическое регулирование температуры. Для автоматического регулирования температуры могут быть использованы электронно-пневматические мосты и потенциометры, а также пневматическая агрегатная унифицированная система (АУС). [c.126]

Замена парциальных сечений в формуле (1) полными может привести к существенным ошибкам. Так, например, если при энергии 75 эв доля молекулярного иона в масс-спектре молекулы АВ составляет 1%, то это означает, что в интервале энергий рт потенциала появления АВ+ до 75 эв отношение парциального сечения с образованием молекулярного иона к полному сечению меняется от 1 до 0,01. Линейная экстраполяция парциального сечения без учета процессов фрагментации может привести к ошибке такого же порядка при определении парциальных давлений. Иными словами, при снижении энергии ионизирующих электронов снимается фрагментация, но появляется новое неизвестное — парциальное сечение ионизации с образованием молекулярного иона. Если же работа проводится при энергии электронов 60—75 эв, то такие сечения могут быть оценены, но необходима расшифровка масс-спектра для [c.312]

В подтверждение аналогий между масс-спектрометрией и пиролизом можно привести очень немного доказательств. Отчасти это объясняется недостаточно полной информацией о структуре ионов и механизме реакции в масс-спектрометрии. Существует тем не менее некоторое кажущееся сходство, и, в частности, масс-спектрометрические эксперименты привели к открытию улучшенного метода синтеза бифенила и его производных. За исключением реакций разрыва связи и ретродиенового синтеза, большинство этих аналогий относится к соединениям, содержащим ароматическое кольцо. В масс-спектрометрии катионы и катион-радикалы являются конечными продуктами, тогда как в соответствующих пиролитических процессах получаются радикалы или нейтральные молекулы. По-видимому, в некоторых случаях ароматические кольца стабилизируют продукты как пиролиза, так и масс-спектрометрической фрагментации одним и тем же способом, который, возможно, определяется одинаковой прочностью связей. Следует все же отметить, что удаление, ,электрона может различными путями влиять на прочность связей (см. также разд. П, Ж и табл. 4). В случае нейтральных частиц (СНз) прочность связи убывает в следующем порядке О > N > 5, тогда как в соответствующих молекулярных ионах этот порядок иной N >- 3 > О. [c.92]

При отрицательной короне транспортирование тока осуществляют совместно свободные электроны и отрицательно заряженные газовые ионы, движущиеся по направлению к осадительным электродам. Это движение вследствие высокой подвижности электронов (она в 1000 раз выше ввиду малой массы электрона по сравнению с газовыми ионами) может привести к быстрому росту силы тока и к наступлению пробоя при относительно низком напряжении. [c.263]

Очевидно, что методика идентификации при помощи ГХ-МС или прямого ввода пробы и ионизации электронным ударом не всегда приводит к успеху. В принципе можно сказать, что ее применение ограничено веществами, имеющими значительную плотность паров (летучесть) и термическую стабильность. В этом отношении прямой ввод пробы имеет более широкий диапазон приложений, чем ГХ-МС. Область применения ГХ-МС может быть расширена за счет дериватизации компонентов, увеличивающей их летучесть, что часто находит применение в традиционном газохроматографическом анализе (см. разд. 5.2). В масс-спектрометрии использование подобных реакций дериватизации преследует две цели. Первая из них заключается в увеличении летучести вещества экранированием полярных групп, т. е. полярные протоны кислот, аминов, спиртов и фенолов заменяются более инертными группами путем, например, этерификации кислотных групп, ацетилирования амихюгрупп или силанизиро-вания. Кроме этого, дериватизацией можно улучшить параметры ионизации. Так, включение пентафторфенильного заместителя обеспечивает более интенсивный отклик в случае масс-спектрометрии отрицательно заряженных ионов при химической ионизации электронным захватом. В рамках этих направлений, многие нелетучие и (или) термически нестабильные вещества, такие, как стероиды, (амино)кислоты, сахара, и широкий спектр лекарственных препаратов, становятся доступными газохроматографическому и ГХ-МС-анализу. Очевидно, что процедура дериватизации влияет на массу исследуемого соединения. В общем случае, сдвиг в область более высоких значений m/z является преимуществом, так как в этой области должно быть меньшее число мешающих компонентов. Однако в случае идентификации неизвестных соединений надо помнить, что дериватизация может привести и к непредвиденным артефактам тогда для определения молекулярных масс рекомендуется использовать методы мягкой ионизации (разд. 9.4.2). [c.301]

В основе магнитного метода лежит следующий принцип образование валентной связи с необходимостью должно вызывать изменение распределения электронов адсорбента и адсорбата. Если адсорбентом является вещество типа никеля, обладающее незаполненной оболочкой -электронов, образование адсорбированной молекулой какой-нибудь связи должно привести к изменению числа неспаренных -электронов. Вещества, обладающие неспареи-ными -электронами, являются парамагнитными (или иногда ферромагнитными и антиферромагнитными). Изменение числа неспаренных -электронов приводит к изменению намагничивания. Именно это изменение и измеряется. Очевидно, что заметное изменение намагничивания никеля, например, не могло бы быть получено даже в случае полного насыщения поверхности, если соотношение между поверхностью и массой адсорбента достаточно велико. Другими словами, магнитный метод применим только к адсорбентам с достаточной удельной поверхностью, т. е. к частицам очень малого диаметра (впрочем, это ограничение в равной степени относится и к методу инфракрасной спектроскопии). [c.9]

Другие ошибки при определении распространенности изотопов могут быть связаны с характеристиками регистрирующей системы. Некоторые типы детекторов, подобных электронному умножителю, являются сами по себе дискриминаторами масс. Высокие омические сопротивления (10 —10 ом), используемые обычно при измерении малых токов, поляризуются, когда напряжение на них превышает несколько вольт, что может привести к ошибкам в определении отношения. Поэтому усиление может зависеть от величины си нала, и для устранения этого явления обычно в схему включают отрицательную обратную связь с глубоким охватом. Нелинейность может возникать также в регистрирующей системе. Например, в нашей лаборатории для измерения ионных пучков средней интенсивности часто используется система, в которой гальванометр [c.81]

Вопросы и задачи. 1. Рассказать о железе а) место в периодическоп системе, б) заряд ядра атома и послойное распределение электронов, в) атомная масса, г) проявляемая валентность. 2. Что известно о распространении железа в природе и о его биологическом значении 3. Как получают чистое железо 4. Какие у железа свойства а) физические, б) химические 5. Какие соединения железа называют а) закисными, б) окисными Привести примеры. 6. Что такое а) чугун, б) сталь, в) ковкое железо 7. Рассказать подробно о доменном производстве а) устройство и работа домны, б) химизм доменной плавки, в) чугуны белый и серый, г) шлак. 8. В чем состоит различие чугуна и стали 9. Рассказать о производстве стали по способу а) Бессемера, [c.230]

Эта интерпретация была подтверждена Олифантом, Кинсеем и Резерфордом (1933 г.), которые измеряли длину свободного пути а-частиц и нашли ее равной 13 см, что эквивалентно суммарной энергии в 11,5 10 электрон-вольт. Дефект массы при образовании по вышеуказанной схеме двух а-частиц из ядра лития и дейтона должен привести к выделению 11-10 электрон-вольт. [c.24]

Эффект масс в чистом виде трудно исследовать, не используя метод изотопического обмена, так как замена одного элемента другим обязательно приводит к изменению и прочих факторов, обычно электронного характера. Замещения в колеблющейся группе могут также изменить ее восприимчивость к эффектам механической связи колебаний и привести таким образом к большим изменениям частот колебаний, чем можно было бы ожидать для взятого в отдельности эффекта масс. Однако в некоторых случаях вероятные эффекты простых изменений масс, не участвующих в связанных колебаниях, могут быть предсказаны на основании общей теории. Согласно этой теории, наименее чувствительными к изменению масс заместителей должны быть колебания групп с участием атомов водорода или групп с кратными связями, только одним концом присоединенных к остальной части молекулы. В случае валентных и деформационных колебаний групп X — Н все движение почти полностью локализуется на атоме водорода, а более тяжелый атом X вообще почти не движется, так что в первом приближении такие колебания являются не чувствительными к изменению массы любых заместителей при атоме X. В случае групп с кратными связями, таких, как карбонильная группа, у которой в колебании участвуют атомы почти равных масс, картина сложнее, но и подобные случаи рассмотрены в ряде теоретических работ. Случай с карбонильной связью обсужден Холфордом [26], который показал, что в молекулах типа СОХг масса атома X может меняться от 12 до сколь угодно большой величины, вызывая при этом изменения частоты колебаний карбонильной группы не более чем на 25 см . Изменения же частоты, обусловленные изменением масс заместителей при атоме X, вообще незначительны по сравнению с рассмотренным эффектом. При массе атома X, несколько меньшей 12, появляются смешанные колебания, которые рассматриваются ниже. Однако в тех случаях, когда заместителями являются водород и дейтерий, изменение частоты валентных колебаний С — X выходит за пределы ожидаемого при наличии вза- [c.542]

Получаемые при использовании физических методов данные в ряде случаев ставят перед химиками новые вопросы, решение которых, безусловно, способствует развитию теории химического строения. Так, например, по данным колебательных спектров и масс-спектрометрии, энергия разрыва связи в молекуле Нг больше, чем в ионе Н , что согласуется с представлениями о большей прочности связи, образуехмой двумя электронами с антипарал-лельными спинами. Между тем в других молекулах и соответствующих ионах (Ь12 и Ы , N32 и Кг и К ) соотношение величин энергий разрыва связей обратное. Таких примеров можно привести больше и на них в книге будет обращено специальное внимание. [c.14]

Наряду с этими процессами конденсации материи в направлении образования частиц с больп]ей массой покоя могут иметь место н обратные переходы. Типичным примером их является превращение пары электрон - - позитрон в два фотона. В различных областях вселенной такие процессы могут играть весьма существенную роль. Однако нас интересует главным образом переход цепных химических превращений к качественно новым формам движения материи, каковыми являются биологические процессы. В связи с этим мы будем рассматривать здесь подробно эволюцию материи лишь в указанном выше прямом направлении, т. е. направлении повышения массы частиц, появления атомов и затем молекул все большего молекулярного веса, все более сложной структуры. Наша основная цель при этом заключается в том, чтобы выявить те основные особенности в эволюции химических превращений, которые могли привести к биологическим процессам, т. е. к качественно новым формам движения материи. [c.267]

При данной энергии захватываемых электронов все молекулярные ионы образуются с одной энергией возбуждения, равной сумме энергии захватываемого электрона и энергии электронного сродства молекулы. Для резонансов в области энергии электронов 5—8 эв энергия возбуждения молекулярного иона значительно превышает среднюю энергию возбуждения положительных ионов в стандартных условиях ионизации, принятых в масс-спектрометрии. Особенность резонансных процессов образования осколочных ионов заключается в том, что избыточная энергия может быть рассеяна только в процессе диссоциации — на поступательную энергию продуктов диссоциации и их внутреннее (колебательное) возбуждение. Большая избыточная энергия реакции означает большее колебательное возбуждение ионов, которое способно привести как к их дальнейшей диссоциации, так и к автоотщеплению электрона. Ионы структуры а энергетически менее выгодны, но избыточная энергия реакции (I) меньше избыточной энергии реакции (П). [c.55]

Из таблицы видно, что частоты Т1—ЦПД заметно зависят от природы лигандов при атоме титана. Сдвиги частот могут быть обусловлены как изменением электронных свойств связи Т1—ЦПД (изменением силового коэффициента) под влиянием лиганда, так и эффектом массы лиганда. Увеличение массы лиганда, согларно теории колебаний, должно привести к снижению частоты. Наиболее четко это влияние видно на примере перехода от циклопентадиенилтитантрихлорида к трибромиду (сдвиг от 441 к 425 см , так как электронные свойства атомов хлора и брома очень близки, сдвиг должен быть в основном обусловлен ростом массы лиганда. Переход от Вг к I приводит к дальнейшему понижению частоты до 415 см . Введение атомов фтора, как и следовало ожидать, приводит к суш,ествен-ному росту частоты как за счет уменьшения массы, так и за счет роста акцепторных свойств лиганда. [c.566]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология