Электронные атома водорода

В соответствии с этим можно говорить о трех различных по своей природе восстанавливающих агентах электронах, атомах водорода м ионах водорода. [c.435]

Рис. 5. Схема уровней энергии и квантовые переходы электрона атома водорода

Определите для атома водорода энергию основного состояния, для которого и = 1, относительно ионизованного атома. На каком расстоянии от ядра находится электрон атома водорода в основном состоянии Каковы энергия и радиус орбиты электрона в атоме водорода, находящемся в первом возбужденном состоянии, для которого п = 21 [c.346]

Иногда удается определить положения атомов водорода, когда структура в других отношениях хорошо доведена. Если известно, где они могут находиться, то их можно обнаружить на карте AF если же это не так, то часто можно добавлять атомы водорода к структуре путем геометрического расчета их положений, основываясь на sp - или sp -гибридизации (естественно, метильная группа таким путем не локализуется из-за ее низкого барьера вращения). Введение атомов водорода в структуру может оказать определенную пользу, поскольку, например, расстояние металл — азот, равное 2,20 А, в координационном комплексе первичного амина может измениться до 2,10 А из-за заполнения электронной плотности более удаленного электрона атомами водорода. [c.403]

Однако анализ температур кипения водородных соединений элементов IV—VI групп указывает на аномальное поведение аммиака ЫНз, воды Н2О и фтороводорода НР(в) по сравнению с водородными аналогами азота, кислорода и фтора соответственно, что обусловлено действием более эффективных межмолекулярных сил, которые носят название водородной связи. Единственный электрон атома водорода обусловливает возможность образования им только одной ковалентной связи. Однако если эта связь сильно полярна, например в соединениях водорода с наиболее электроотрицательными элементами (Г, О, Ы), то атом водорода приобретает некоторый положительный заряд. Это позволяет электронам другого атома приблизиться [c.38]

Электрон атома водорода может иметь энергию, отвечающую соотношению [c.20]

Нет однозначного понимания, в какой группе должен находиться водород. Основная особенность водорода заключается в том, что в отличие от остальных элементов (кроме гелия) в его атоме единственный электрон находится непосредственно в сфере действия ядра (нет промежуточного электронного слоя между ядром и внешними электронами). Если исходить из числа внешних электронов атома водород должен находиться в I группе. Однако его положительно заряженный ион Н (элементарная частица — протон) не имеет ничего общего с обычными катионами. Если же исходить из того, что для завершения внешнего слоя этому водорода не хватает одного электрона и для него характерно образовывать отрицательно заряженный ион Н", то водород следует поместить в VII группу. Поскольку водород — элемент особый, его размещение в той или иной группе таблицы в значительной мере условно. [c.31]

Определите энергетические переходы электрона атома водорода, соответствующие красной (А,=656 нм) и голубой [К= =486 нм) линиям в спектре испускания атомарного водорода. [c.5]

Охарактеризуйте графически -состояние электрона атома водорода с помощью следующих представлений 1) электронное облако 2) граничная поверхность 3) радиальная волновая функция 4) радиальное распределение плотности вероятности [c.6]

Охарактеризуйте 2р-состояние электрона атома водорода с помощью представлений задания 10. [c.6]

Рис. 93. Способы описания 15-состояния электрона атома водорода

Рис. 94. Способы описания 2/)-состояния электрона атома водорода а — электронное облако б — граничная поверхность в —радиальная волновая функция г — радиальное распределение плотности вероятности д — радиальное распределение вероятности нахождения электрона в атоме

Рис. 4. Волновые функции и плотность вероятности для электрона атома водорода с наименьшей энергией

Как отмечалось выше, атомы могут не только отдавать, но и присоединять электроны. Энергия, поглощаемая или выделяющаяся при присоединении электрона к атому, иону, радикалу или молекуле в газовой фазе при Т = О К без передачи частице кинетической энергии, называется сродством атома к электрону. Сродство к электрону, как и энергия ионизации, обычно выражается в электронвольтах и обозначается Ее. Сродство к электрону атома водорода равно [c.83]

Учитывая, что потенциальная энергия взаимодействия двух зарядов е п —е равна и = — e /г, где г — расстояние от ядра до электрона, запишем уравнение (1.10) для электрона атома водорода в виде [c.19]

Сумма электронов центрального атома и электронов, отданных аддендами для образования координационных связей, называется эффективным атомным номером и обозначается иногда сокращенно ЭАН. При вычислении этой величины предполагают, что доноры электронных пар, например О, N и т. п., передают центральному иону по два электрона на образование связи окись азота дает связь с центральным ионом посредством трех электронов атомы водорода и галогенов отдают для связи по одному электрону. [c.247]

Таким образом, электрон атома водорода характеризуется тремя квантовыми числами п, 1ит. При этом п меняется от I до сх>. Для данного значения п1 меняется от О до п. — 1 и для заданного значения I т меняется от —/ до +1. [c.445]

В этом приближении все электроны атома двигаются в поле ядра с зарядом, равным единице, и, следовательно, описываются теми же функциями, что и электроны атома водорода. Для описания каждого электрона достаточно указать значение главного квантового числа п и азимутального квантового числа I. Значения магнитного квантового числа т представляют интерес при описании ориентации момента электрона в каком-либо поле. Обычно значения главного квантового числа обозначают цифрами 1, 2, 3.. . , а азимутального, как уже указывалось, буквами 5, р, д., [c.448]

Таким образом, электрон атома водорода в основном состоянии является 15-электроном. Электроны атома углерода в основном состоянии описываются следующим образом. [c.448]

Рассмотрим некоторые возможные термы простейших атомов. Электрон атома водорода в основном состоянии обладает [c.450]

Воспользовавшись функцией для электрона атома водорода, получим [c.472]

Водородная связь —особый тип взаимодействия между молекулами — проявляется, когда полярная молекула, содержащая атом водорода, взаимодействует с атомами кислорода, азота или фтора. Энергия водородной связи 4— 40 кДж/моль. Причина образования водородной связи состоит в том, что единственный электрон атома водорода участвует в связи с другим атомом и тем самым экранирование ядра атома водорода ослабляется, что дает возможность к взаимодействию протона с другими атомами. На основании сказанного выделите существенные признаки водородной связи и дайте определение понятия водородной связи. [c.50]

Гейтлер и Лондон при построении волновой функции электронов молекулы водорода исходили из волновой функции электрона атома водорода в 15-состоянии. Если имеются два атома водорода а и Ь на расстоянии, при котором они друг на друга не влияют (т. е. состояние одного атома не зависит от состояния другого), волновые функции обоих атомов выражаются произведением функций, описывающих каждый атом [c.97]

В них электроны атомов водорода обозначены крестиками, для того чтобы подчеркнуть, что в формировании электронных пар, образующих химические связи, принимают участие оба взаимодействующих атома. [c.78]

Интеграл, обозначенный буквой J, называется кулоновским-, он характеризует электростатическое взаимодействие электронов с ядрами, а также электронов и ядер между собой. Интеграл, обозначенный К, называется обменным. Он определяет уменьшение энергии системы, обусловленное движением каждого электрона около обоих ядер (такое движение можно условно назвать обменом электронами). Физический смысл этой закономерности будет обсужден ниже. Обменный интеграл имеет отрицательный знак он вносит основной вклад в энергию химической связи. Интеграл 5 называется интегралом перекрывания. Он показывает, насколько сильно перекрываются волновые функции электронов атомов водорода. Данный интеграл изменяется от 1 ири ЯаЬ= О до О при Каь = оо при о ОН равен 0,75. [c.153]

Таким образом, расчет Гейтлера и Лондона дал количественное объяснение химической связи на основе квантовой механики. Он показал, что если электроны атомов водорода обладают противоположно направленными спинами, то при сближении атомов происходит значительное уменьшение энергии системы — возникает химическая связь. Образование химической связи обусловлено тем, что при наличии у электронов антипараллельных спинов становится возможным передвижение электронов около обоих ядер, которое иногда не вполне удачно называют обменом электронов . Возможность движения электронов около обоих ядер приводит к значительному увеличению плотности электронного облака в пространстве между ядрами. Между ядрами появляется область о высокой плотностью отрицательного заряда, который стягивает положительно заряженные ядра. Притяжение уменьшает потенциальную энергию электронов, а следовательно, и потенциальную энергию системы—возникает химическая связь. Следовательно, образование химической связи объясняется понижением потенциальной энергии электронов, обусловленным увеличением плотности электронного облака в пространстве между ядрами. [c.154]

Согласно принципу Паули, в первую очередь должно быть заполнено состояние 15, затем 2з, 2р и т. д. Один электрон атома водорода должен находиться в з-состоянии на первом уровне, образуя электронную конфигурацию 1з. Для атома гелия, имеющего два [c.98]

Каков же механизм спин-спинового взаимодействия через электроны химической связи Упрощенно его можно представить так. Электроны атомов водорода и дейтерия в молекуле стремятся сориентироваться таким образом, чтобы система спинов имела возможно меньшую энергию. Это будет в том случае, если векторы магнитных моментов электронов будут антипараллельны векторам магнитных моментов ближайших к ним ядер. Кроме того, оба электрона, образующие ковалентную связь, стремятся сориентировать свои спины, а следовательно, и векторы магнитных моментов, также антипараллельно. В результате этого два вектора магнитных моментов ядер в молекуле Н—О стремятся расположиться антипараллельно. Образно говоря, вследствие непрямого спин-спинового взаимодействия каждое из ядер знает , в каком спиновом состоянии находится другое магнитное ядро, причем передатчиком информации служат связующие электроны. Именно поэтому спиновая плотность электрона, обеспечивающего такую связь ядер, должна отличаться от нуля, что возможно только в случае электронов, имеющих -характер. [c.79]

Если учесть, что электроны атомов водорода, участвующих в образовании химических связей, находятся на ]з-орбиталях, то образование химической связи в молекуле водорода происходит в результате перекрывания электронных облаков, принадлежащих к различным атомам водорода (рис. 15). [c.77]

Как отмечалось выше, атомы могут не только отдавать, ио и присоединять электроны. Энергия, выделяющаяся при присосди-ценин электрона к свободному атому, называется сродством атома к электрону. Сродство к электрону, как и энергия ион 1зациг , обычно выражается в электронвольтах. Так, сродство к электрону атома водорода равно 0,75 эВ, кислорода— 1,47 эВ, фтора — 3,52 эВ. [c.103]

Кулоновские и обменные интегралы, необходимые для расчета электронной структуры, приведены в работе 1268]. Учет взаикодействия 2р -эл кт-рона атома углерода (остатка молекулы) и й -электрона атома водорода объясняет ряд эффектов (например, укорочение соответствующей связи, повышение стабилизации и другие свойства, обусловленные метильными заместителями), которые в химии принято называть сверхсопряжением или гиперконъюгацией. Базилевский показал, что для любой несимметричной группы СНХУ возможно выделение волновой функции, которая подобно обладает симметрией л-электронов [75, 269]. Таким образом, можно надеяться, что для весьма широкого класса соединений возможно перейти к количественному объяснению кинетических закономер- [c.172]

Каковы значення главного квантового числа электрона атома водорода, если энергия з.тектрона равна соответственно —3,4 —13,6 —0,85 эВ [c.25]

Наряду с рассмотренными выше основным и возбужденными. -состояниями для электронов атома ВОдорода известны возбужденные состояния, волновые функции которых гр не имеют сферической симметрии. Решение уравнения Шрёдингера, которое приводит к этим функциям, значительно сложнее, так как требует учета наряду с г также и других полярных координат О и ф (см. учебники по атомной физике). Здесь эти выводы не приводятся ограничимся тремя возможными решениями уравнения Шрёдингера, полученными для одного и того же значения энергии [c.48]

Нахождение электронов водорода в электронном газе соответствующей решетки металла дает основание говорить в таких случаях о металлическом типе связи водорода. Этот тип химической связи полностью реализуется лишь в гидридах переходных металлов VI—VHI групп. У переходных 1металлов V, IV и у некоторых металлов III групп происходит постепенный переход к солеобразным гидридам, которые типичны для непереходных металлов I и II групп. Основной причиной этого перехода от металлического к ионному ти- пу связи следует считать уменьшение электроотрицательности металлов при продвижении влево по периоду и, как следствие, оттягивание валентных электронов металлов к атому водорода. В то же время гидриды переходных металлов I и II групп, также как непереходных металлов III группы занимают промежуточное положение между солеобразными гидридами и летучими гидридами непереходных элементов V, VI и VII групп. В этом же направлении, начиная с типично металлических гидридов, наблюдается плавный переход и в типе связи — от металлической к атомной связи валентные электроны атома водорода во все большей степени оттягиваются к его партнеру по связи вследствие возрастания электроотрицательности последнего. Таким образом, оказьгаается, что у гомеополярных гидридов элементов главной подгруппы VII группы атом водорода поляризован положительно. [c.645]

Две вр -гибридизозаииые орбитали каждого атома принимают участие в образовании а-связей с 5-электронами атомов водорода тг1к же, как и в алканах. Оставшиеся зр -гибридизованные орбитали двух соседних агомов углерода при перекрывании друг с другом образуют о-связь С-С. Тогда становится [c.195]

Проанализируем в этой связи приведенный на рис, 8,23 спектр ЯМР С2Н5ОН (низкое разрешение). Здесь протон, связанный с электроотрицательным атомом кислорода в группу ОН, наименее экранирован (электрон атома водорода в значительной степени перемещен к кислороду) и поэтому сигнал ПМР этой группы наблюдается при меньщей напряженности поля Н по сравнению с другими протонами. Площади пиков групп ОН, СНг и СНз относятся между собой, как 1 2 3, т. е. пропорциональны числам атомов водорода в группах ОН, СНг и СНз. [c.216]

Расчет Гейтлера и Лондона дает количественное объяснение химической связи на основе квантовой механики. Он показывает, что если электроны атомов водорода обладают противоположно направленными спинами, то при сближении атомов происходит значительное уменьшение энергии системы - возникает химическая связь. Образование химической связи обусловлено тем, что при наличии у электронов антипараллельных спинов становится возможным движение электронов около обоих ядер. Движение электронов около обоих ядер приводен к значипль-ному увеличению плотности электронного облака в пространстве между ядрами, что, в свою очередь, вызывает стягивание положительно заряженных ядер. Такое притяжение уменьшает потенциальную энергию электронов, а следовательно, и потен- [c.84]

Характерной особенностью водорода явшяется способность растворяться в металлах, особенно в Pd, N1, Р1. При этом происходит распад молекул Н на атомы и ионизация последних. В результате образуются твердые фазы с металлической проводимостью, содержащие Н (электроны атомов водорода, подобно валентным электронам металла, деликализопаны). [c.454]

Электронное строение атома гелия в нормальном состоянии выражается формулой 15 таким образом, в атоме гелия имеются два электрона, у которых л = 1, / = О, т = 0. Согласно принципу Паули, эти электроны должны иметь антипараллельные спины. Очевидно, электрон атома водорода имеет спин, направление которого совпадает с направлениел спина одного из электронов в атоме гелия. Поэтому общее электронное облако, связывающее атомы Не и Н, не может образоваться между этими атомами не возникает химической связи. [c.156]

Для описания свойств электрона используют волновую функцию, которую обозначают Квадрат ее абсолютной величины ф , вычисленный для определенного момента времени и определенной точки пространства, пропорционален вероятности обнаружить частицу в этой точке в указанное время. Величину называют плотностью вероятности. Наглядное представление о распределении электронной плотности атома дает функция радиального распределения. Такая функция служит мерой вероятности нахождения электрона в сферическом слое между расстояниями г и (г + йг) от ядра. Объем, лежащий между двумя сферами, имеющими радиусы г и (г + г), равен пгЧг, а вероятность нахождения электрона в этом элементарном объеме может быть представлена графически в виде зависимостей функции радиального распределения. На рис. 3 представлена функция вероятности для основрюго энергетического состояния электрона в атоме водорода. Плотность вероятности достигает максимального значения на некотором конечном расстоянии от ядра. При этом наиболее вероятное значение г для электрона атома водорода равно <2о — радиусу орбиты, соответствующей основному состоянию электрона в модели Бора. Различная плотность вероятности дает представление об электроне, как бы размазанном вокруг ядра в виде так называемого электронного облака (рис. 4). Чем больше величина г з тем больше вероятность нахождения электрона в данной области атомного пространства. [c.14]

Если расс ютр 1ъ полярность связи водородэле-, иент в пределах периода, то легко можно связать полярность этой связи с положением элемента в периодической системе. От атомов металлов, легко теряющих валентные электроны, атомы водорода принимают эти электроны, образуя устойчивую двухэлектронную оболочку типа оболочки атома гелия, и дают ионно построенные гидриды металлов. [c.233]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология