Возбуждение атома

Так, перескакивая на все более глубокие уровни, электрон одного возбужденного атома водорода может последовательно испустить фотоны нескольких серий. Поэтому в спектре испускания раскаленного водорода присутствуют все серии линий. Однако при измерении спектра поглощения атомарного водорода при низких температурах следует учитывать, что практически все атомы водорода находятся в основном состоянии. Поэтому почти все поглощение связано с переходами с уровня и = 1 на более высокие уровни, и в результате в спектре поглощения наблюдаются только линии серии Лаймана. [c.349]

Сколько вакантных З -орбиталей имеют возбужденные атомы а) С1 б) V в) Мп [c.45]

К образованию ковалентной связи способны только неспаренные электроны атома. Поэтому образование соединений высших валентностей нередко требует энергетического возбуждения атома с переходом электрона на более высокий подуровень. Так, в свободном атоме хлора при нормальном состоянии его имеются электроны 15 , 2 2, 2р , Зр Невозбужденный атом хлора содержит только один неспаренный электрон и может образовать соответственно только одну валентную связь. Соединения же более высоких валентностей (более высоких степеней окисления) хлора образуются в результате энергетического возбуждения атома с переходом части электронов на Зй -подуровень, Так, образование соединений пятивалентного хлора может быть объяснено переходом двух электронов с Зр-подуровня на З -подуровень, в результате чего, в атоме оказывается 5 неспаренных электронов. Если требуется невысокий уровень возбуждения, то достигнуть его можно повышением температуры, действием сильного окислителя или другими путями. Расход энергии на возбуждение может быть возмещен при образовании связи. Если полной компенсации расхода энергии не происходит, это отражается на химической стойкости соединения. Как известно, многие соединения пяти- и семивалентного хлора в соответствующих условиях способны разлагаться со взрывом. [c.65]

Как показывают расчеты, перевод р-электронов атомов Кг и Хе в другие энергетические состояния требует большой затраты энергии. Так, возбуждение атома Хе от его нормального состояния 55 5р в состояние 5s 5p 6s и требует 795 и 963 кДж/моль, а возбуждение в состояние 5s 5p 5d и 5s 5p 5d Ьs — 1758 и 1926 кДж/моль. Столь большая затрата энергии не может окупиться при формировании двухэлектронных двухцентровых связей. [c.498]

Возбуждение атомов до нового валентного состояния требует затраты определенной энергии, которая компенсируется энергией, выделяемой при образовании связей. [c.67]

Фотосенсибилизация. Когда фотохимические реакции нельзя инициировать непосредственно светом, так как вещество не поглощает волн доступной длины, можно инициировать реакцию, используя вещества, способные поглощать свет и передавать энергию реагентам. Такой процесс известен как фотосенсибилизация очень эффективным сенсибилизатором является ртуть. Атомы ртути сильно поглощают излучение, соответствующее длинам волн 1849 и 2537 Л, которое легко получить с высокой интенсивностью в ртутных лампах. Полученные таким путем возбужденные атомы ртути могут передавать свою энергию и осуществлять сенсибилизированную реакцию (1 фотон при 2537 А равен 112 ккал/моль, а при 1849 А —154 ккал/моль). Таким путем можно получать атомы Н из Нг [71—74] и углеводородов [4] и зарождать цепные реакции при температурах, при которых обычное зарождение цепей невозможно. Подобные исследования дали очень важные сведения о кинетической природе радикалов. [c.101]

Всякая химическая реакция слагается из ряда промежуточных процессов, в которых участвуют как молекулы исходных веществ, так и отдельные атомы, радикалы, ионы, возбужденные атомы или молекулы, возникающие при инициировании реакции н в ее ходе. Такие промежуточные процессы, протекающие в одну стадию, носят название элементарных химических процессов. Детальный механизм химических реакиий, т. е. все стадии, из которых они слагаются, в большинстве случаев неизвестен, так как очень трудно экспериментально обнаружить промежуточные, обычно малоустойчивые (с высокой реакционной способностью) продукты реакции. [c.60]

В обычных условиях гелий химически инертен, но при сильном возбуждении атомов он может образовывать молекулярные ионы HeJ [(сгГ) (ст )Ч В обычных условиях эти ионы неустойчивы захватывая недостающий электрон, они распадаются на два нейтральных атома. Возможно также образование ионизированных молекул НеН + 1(аГГ]. [c.494]

В качестве других сенсибилизаторов использовались также возбужденные атомы Хе, Сс1, 2т), N3 и С1 [4]. [c.101]

Иерн. Электронное строение атома неона и распределение электронов по квантовым ячейкам (рис. 1.34) таковы, что в атоме неона нет неспаренных электронов. Неон, подобно гелию, не образует молекул с другими атомами его валентность равна нулю. Для возбуждения атома Ые необходима очень большая энергия, так как возбуждение сопряжено с переходом электронов на новый электронный слой. [c.83]

Переход кинетической энергии поступательного движения электрона в энергию электронного возбуждения атома или [c.74]

Возбуждение, или ионизация, атомов при столкновении их с электронами зависит от энергии или скорости последних. В большинстве случаев вероятность возбуждения молекулы или атома до соответствующего уровня знергии возрастает с возрастанием скорости электронов до определенного значения, а при дальнейшем увеличении скорости электронов вероятность возбуждения падает. Вероятностью возбуждения называется отношение числа столкновений электрона с атомом или молекулой, приводящих к возбуждению, к общему числу столкновений. Кривые, характеризующие зависимость вероятности возбуждения от скорости движения электронов, называются кривыми функции возбуждения. Положение максимума на кривой функции возбуждения зависит от мультиплетности исходного и возбужденного уровней (терм). При возбуждении термов той же мультиплетности, что и исходный терм атома, функция возбуждения нарастает довольно медленно, достигая максимального значения при очень больших скоростях электронов. Скорость электронов в этих случаях обычно в несколько раз превышает минимальное значение скорости электрона, при которой возможно возбуждение атома. Если же в результате соударения с электроном возбуждается терм иной мультиплетности, чем исходный, то функция возбуждения быстро достигает максимума и затем так же быстро спадает (рис. И, 8). Функция возбуждения для двух близких линий ртути показана на рис. И, 8. При возбуждении одной линии 2655 к, атом ртути переходит из нормального состояния в состояние При [c.75]

Исходя из классических представлений, переход кинетической энергии поступательного движения электрона в энергию электронного возбуждения атома или молекулы можно рассматривать как неупругий удар. Удар, при котором энергия поступательного движения будет переходить во внутреннюю энергию, является неупругим. При неупругом ударе деформация соударяющихся тел увеличивается до тех пор, пока скорости их не станут одинаковыми (т. е. Ц1 = и2 = и), после чего шары перестанут давить друг на друга и будут двигаться вместе. [c.74]

И если при этом первая частица — электрон, а вторая — молекула, то т1<Ст2 и, следовательно, при неупругом ударе р=1, т. е. вся энергия электрона может целиком перейти в энергию электронного возбуждения атома или молекулы. Опыт показывает, что такой переход подчинен квантовым законам. Он возможен только тогда, когда энергия ударяющего электрона равна той энергии, которая необходима для перевода электрона в молекуле из заданного в любое другое состояние, разрешенное квантовыми условиями отбора. Столкновения между электронами и атомами или молекулами, которые ведут к возбуждению атомов или молекул за счет кинетической энергии электронов, называются ударами первого рода. Франк и Герц исследовали столкновения электронов с атомами и на основании результатов исследований разработали удобные методы определения резонансных, критических и ионизационных потенциалов атомов. [c.75]

Коэффициент 2 справедлив только для ионов, массы которых примерно одинаковы. Опытным путем найдено, что ионы аргона Аг+ начинают ионизировать атомы Аг по достижении скорости, соответствующей энергии 330 эв. Ионизация атомов Не и Ые становится заметной лишь при скорости ударяющих ионов Не+ и Ые- , отвечающей энергии, большей 500 эв. Прн ударном возбуждении атомов и молекул потенциал возбуждения ионами много выше, чем потенциал возбуждения электронами. [c.79]

Таким образом, по теории энергетического катализа, значительную роль в образовании химически активных частиц в разряде (в приведенных выше примерах — свободных атомов) могут играть электронно возбужденные атомы и молекулы, главным образом, вероятно, в метастабильном состоянии. Аналогия с катализом состоит в том, что сами электронно возбужденные состояния непосредственно в акте химического взаимодействия не участвуют, а служат лишь передатчиками энергии от электронного газа плазмы разряда к активируемым молекулам, облегчая, таким образом, образование активных комплексов. В приведенных примерах роль энергетических катализаторов играют атомы и молекулы добавок. Аналогичные функции могут выполнять и электронно возбужденные участники реакции, передавая энергию при ударах второго рода молекулам, себе подобным, или молекулам других участников реакции. Например, при синтезе аммиака возможен процесс [c.256]

Если в гибридизации участвуют одна 5- и три р-орбитали (5о - г и б р и д и 3 а ц и я), то в результате образуются четыре гибридные 5р -орбитали, вытянутые в направлениях к вершинам тетраэдра, т. е. ориентированные под углами 109 28 друг к другу (рис. 42). Такая гибридизация осуществляется, например, в возбужденном атоме углерода [c.138]

Устройства, называемые сцинтилляционными счетчиками, воспринимают радиацию в виде сьета, испускаемого возбужденными атомами твердых тел. Сцинтилляционный детектор изображен на рис. V.15. На пути излучения расположен иодид натрия (Nal), испускающий свет при попадании на него излучения. Детекторы на основе твердых тел, регистрирующие движение электронов, проходящих через кремний или другие полупроводники, являются самыми чувствительными на сегодняшний день. [c.331]

Так же, как и для атомов Ве и В энергия возбуждения атома углерода, компенсируется энергией образования большего числа химических связей. [c.83]

Донорно-акцепторная связь. Рассмотрим химическую связь в молекуле оксида углерода СО. Распределение электронов в возбужденном атоме углерода и в атоме кислорода (см. рис. 1.34) таково, что между ними возможно образование двух химических связей — в атоме кислорода имеются два неспаренных электрона-Однако при переходе одного электрона от кислорода к углероду в образовавшихся ионах С и 0+ будет по три неспаренных электрона [c.95]

Термодинамические свойства большого числа веществ были определены с помощью статистических методов. В основе их лежат тоже экспериментальные данные. Но это — данные совсем другого рода. Одни из них характеризуют расстояния между атомами в молекуле и ее моменты инерции, другие, основанные на спектральных исследованиях, приводят к энергетической характеристике колебательных движений атомов в молекуле, уровней возбуждения атомов и молекул, в том числе и электронных уровней, что особенно важно для области очень высоких температур. [c.32]

Реакции, протекающие с изменением валентного состояния компонентов, при высоких температурах могут проявлять меньшую однотипность, так как энергии перехода в возбужденные состояния соединений аналогичных элементов для разных валентных состояний неодинаковы. Так, энергии возбуждения атомов элементов подгруппы лития различаются значительно. Поэтому реакции диссоциации двухатомных молекул этих элементов на свободные атомы (или процессы ионизации атомов), являющиеся формально однотипными, будут различаться сильнее, чем обычные однотипные реакции. Конечно, на термодинамические параметры процессов при высокой, температуре может оказывать искажающее влияние не только возбуждение атомов, но и возбуждение молекул, в частности колебательных уровней в них. [c.181]

Возбуждение атома происходит при нагревании, электроразряде, поглощении света и т. д., причем в любом случае атом поглощает лишь определенные порции — кванты энергии, соответствующие разности энергетических уровней электронов. Например, переход электрона в атоме водорода с уровня г на уровень 3 осуществляется при поглощении 1,89 эВ энергии. Обратный переход элек-тро1 а сопровождается выделением точю такой же порции энергии. [c.15]

Установка состоит из активного вещества 1, лампы накачки 2, обеспечивающей свеговую энергию для возбуждения атомов активног о вещества - излучателя. Полученное излучение направляется и фокусируется с помош,ью оптической системы 3 на разрезаемый металл 4, Преимуществом лазерного луча является возможность передачи [c.120]

Это правило [47], известное как правило сохранения спина Вигнера, хоропю выполняется только для относительно легких атомов, в которых взаимодействия между электронным орбитальным движением и электронным спином не сильные. Однако экспериментальное доказательство пока в сильной степени противоречит этому. Так, было показано [48], что неупругие соударения нормального и возбужденного атомов Не, напрпмер Не (л1 Р) + Не (11 S) - Не (li.S)4-He (n D) имеют нормальный фактор частоты. Более подробно этот вопрос освещен в работе [40]. [c.229]

Вольман [82] высказал предположение, что в обратимой реакции синтеза О3 из О2, фотосенсибилизированного Нд, последовательность при 2537 А такова Hg - -02—>0 +Н8, за ней следует 0 - -02- 0з-)-0. Молекула 0 могла бы быть колебательновозбужденной молекулой в основном состоянии или электронновозбужденной метастабильной молекулой в состоянии 2 или же находиться в одном из более низко лежащих синглетных состояний. Вольман предполагает, что при 1849 А последовательность является такой Нд +02- 02 [32й1 4- Нд, за которой следует предиссоциация возбужденной молекулы О2 на два возбужденных атома [зр]0 в переходном состоянии. И в этом случае доказательства не являются прямыми. Последнее предположение противоречит цепному [c.352]

Лайн и Леруа [47] изучали разложение этилена в присутствии возбужденных атомов ртути. Они находят, что окись азота не ингибирует образование ацетилена, и предлагают следующий молекулярный механизм этой реакции [c.85]

Интересной и хорошо изученной является предиссоциация молекулы двуокиси азота, для которой реализуются оба рассмотренных выше случая наблюдаются две области предиссоциации. Постепенное размывание линий в полосе наблюдается при Л=3800А и затем при Л=2459А (рис. И, 7). В первой области возникают молекула окиси азота и нормальный атом кислорода, Вторая область предиссоциации соответствует образованию окиси азота и возбужденного атома кислорода в состоянии В области предиссоциации, когда полностью затухает флюоресценция, фотохимическая диссоциация молекулы идет с квантовым выходом 2. Это позволяет предположить, [c.69]

Чгтмре нсспарспных электрона возбужденного атома могут участвовать и образовании четырех ковалентных свя" сн по обыч-ному механизму с атомами фтора имеющими по од- [c.56]

Если возбуждение атома, приводящее к увеличению числа неспарениых электронов, связано с очень большими затратами энергии, то эти затраты не, компенсируются энергией образования новых связей тогда такой процесс в целом оказывается энергетически навыгодным. Так, атомы кислорода и фтора 16 имеют свободных орбиталей во внешнем электронном слое [c.129]

В итоге, переход атома углерода в валентное состояние можно условно представить следующей схемой, учитывающей как энергию возбуждения атома ( возб), так и энергию, связанную с переориентацией спинов Е сп) I [c.172]

Примером молекулы, в которой осуществляется 5р -гибридпзация, может служить молекула фторида бора ВРз. Здесь вместо исходных одной 5- и двух р-орбпталей возбужденного атома бора [c.138]

В данном случае возбуждение атома выражается не в расиариващщ электронов, как это имело место в рассмот -онных раньше случаях (см, 41), а в переходе неспаренного электрона на орбиталь, занятую другим неспареиным электроном. Такой переход требует затраты энергии. Напомним, что п1)авмло Хуида (см. 32) ие запрещает подобных возбужденных состояний, а лишь указывает на их меньшую устойчивость но сравнению с основным (невозбужден-ны к ) состоянием атома. [c.140]

Возникновение гибридных, т. е. смешанных электронных орбита-лей, происходит в тех случаях, когда в образовании химических связей атомом А принимают участие электроны с различными, но не очень сильно отличающимися друг от друга энергетическими состояниями. Такому условию удовлетворяют 5- и р-электроны одного и того же уровня. Так, например, в процессе образования связей возбужденными атомами бериллия (1з 2з2р), бора (ls 2s2p ) и углерода (15 252р ) принимают соответственно участие один 5- и один р- электрон (Ве), один х- и два р-электрона (В) и один 5-и три р-электрона (С). Так как орбитали 5- и р-электронов различны по форме, то предварительной стадией образования химических связей атомами этих электронов является образование гибридных орбиталей, форма которых является результатом взаимного изменения форм орбиталей 5- и р-электронов, из которых они образовались. Такио гибридные орбитали характеризуются симметричной направленностью относительно центра атома и способностью к максимальному взаимному перекрыванию общих электронных орбиталей при последующем их взаимодействии с электронными орбиталями элемента-партнера. [c.53]

В образовании гибридных орбиталей могут принимать участие орбитали -электронов. Этот случай реализуется, например, при образовании молекулы Распределение электронов в возбужденном атоме серы (VI) определяется формулой ЗзЗр Зё . Гибридизация орбиталей одного 5-, трех р- и двух -электронов приводит к образованию шести гибридных орбиталей, направленных от центрального атома серы к вершинам правильного октаэдра, —sp -гибридиэация. [c.53]

Особый интерес представляют подобные возбуждения атома углерода. В свободном атоме углерода, находящемся в нормальном состоянии, содержатся электроны 152, 2 , 2р . При образовании соединений, в которых углерод четырехвалентен, один из 2з-элек-тронов атома переходит на подуровень 2р, так что распределение электронов отвечает состоянию 1 , 2 , 2р , причем имеется четыре неспаренных электрона. Энергия, затрачиваемая на такие переходы в возбужденное состояние, может компенсироваться ири образовании валентных связей. [c.65]

Заметим, что црсщессами, следующими закону превращения первого порядка, являются диссоциация (при высоких давлениях) и предиссоциация молекулы, а также ряд физических процессов излучение света возбужденным атомом или молекулой, радиоактивный распад и др. [c.7]

Энергия, выделяющаяся в ироцессо (I), в случае реакции Na + Xj недостаточна для возбуждения атома Na. Поэтому источником энергии возбуждения атома Na может быть лишь процесс (И), в котором выделяется энергия, во всех случаях превышающая энергию возбуждения атома Na (см. [66, 6 5411). [c.30]

Другой, также широко распространенный, метод получения атомарного водорода основан на фотохимической сенсибилизации. Насыщая парами ртути водород или см1,ч ь водорода с тем или иным газом и освещая эту смесь кварцевой ртутной лампой, получают возбужденные атомы ртути Hg ("/ 1), возникающие в ре ультате поглощения ртутным паром резонансной линии X 2537 А. Возбуждвнпие атомы Hg, взаимодействуя с молекулами Н2, расщепляют их на атомы. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология