Атомы возбужденное состояние

Число валентных электронов в атомах элементов главных подгрупп совпадает с номером группы, в которой находится данный элемент. Из электронной формулы, например, атома магния l2Mg— 5 2з 2р >8 следует, что наружный Зх -уровень его имеет два электрона. Однако его атом в нормальном состоянии содержит два парных Зх-электрона, вследствие чего валентность равна 0. Ее можно довести до двух, если атом возбудить. [c.60]

Инертные газы инертны потому, что на них заканчивается заполнение -Г0 слоя, а такие системы особенно компактны и устойчивы. По той же причине атомы щелочных металлов водородоподобны. Они содержат один электрон сверх заполненных слоев, образующих компактный остов. Особой устойчивостью заполненных слоев объясняется и высокое сродство к электрону у галогенов. Атом бериллия не похож на атом гелия потому, что он легко возбудим в состоянии то вре- [c.182]

Видно, ЧТО атом каждого рассматриваемого элемента в нормальном состоянии имеет по три одиночных р-электрона, что и определяет их валентность 3. У атомов фосфора и мышьяка можно возбудить один из парных -электронов на одну из свободных й-орбиталей наружного уровня тогда все пять электронов будут одиночными, и валентность фосфора и мышьяка станет максимальной, т. е. 5. В атоме азота из-за отсутствия -орбиталей электрон возбудить нельзя. Степень окисления элементов, за исключением азота, в соединениях с более электроотрицательными элементами -Ь5. В соединениях с более электроположительными элементами все элементы УА подгруппы проявляют степень окисления —3. [c.153]

Перед тем как перейти к дальнейшему обсуждению гибридизации, дополним объяснение описанием различия между валентным состоянием и стационарным состоянием вр . Чтобы возбудить атом углерода и перевести его из стационарного состояния зр в валентное состояние, проводят две операции 1) з- и три р-орби-тали гибридизуют с тем, чтобы образовать четыре зр -гибрида, каждый из которых заселен одним электроном 2) производят преимущественную ориентацию спинов этих электронов, обусловленную взаимодействием спинов между собой или их движением по орбиталям, предоставляя им совершенно свободно, случайно и легко соединяться в пары со спинами электронов других атомов. Оба эти процесса требуют вклада энергии, причем в этом случае общая энергия составляет 65 ккал/г-атом. Отметим вновь, что валентное состояние вообще неидентично стационарному состоянию атома и идея о возбуждении валентного состояния представляет собой только мысленную конструкцию, которая полезна при рассмотрении вопроса об образовании связи. [c.94]

Для атома водорода основным состоянием является состояние с главным квантовым числом и = 1 Чтобы атом перешел в состояние с другим значением квантового числа, ему необходимо сообщить дополнительную энергию Такой процесс перевода атома или молекулы из основного состояния в одно из состояний с большей энергией называется возбуждением Возбудить атом или молекулу можно различными способами облучением внешним электромагнитным полем с частотой волны = ( Ео)/ ( и о — энергии возбужденного и основного состояний соответственно, А — постоянная Планка), за счет столкновений с другими атомами или молекулами, когда в энергию возбуждения переходит часть кинетической энергии частиц [c.32]

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]

Но если возбудить атом О Я до состояния 0 D [c.193]

Из курса неорганической химии восьмилетней школы известно, что число валентных электронов в атомах элементов главных подгрупп совпадает с номером группы, в которой находится данный элемент. Из электронной формулы, например, атома магния 2s 2р 3 следует, что наружный — 3-й — уровень его действительно имеет два электрона. Однако его атом в нормальном состоянии содержит два парных Зх -элёктрона, вследствие чего валентность равна нулю. Ее можно довести до двух, если атом возбудить. Это возможно по двум причинам во-первых, 3-й уровень имеет свободные р-орбитали, во-вторых, парные 3 -электроны обладают большей энергией, чем парные электроны 1-го и 2-го уровней. [c.65]

Азотная, азотистая кислота и другие кислородные соединения азота. Азотная кислота и ее соли принадлежат к наиболее важным кислородным соединениям азота. Формально было принято считать, что азот в молекуле НЫОз проявляет высшую положительную валентность, равную пяти. Однако для осуществления состояния азота с пятью неспаренными электронами необходимо возбудить и распарить электроны с -орбитали второго энергетического уровня на третий уровень, что требует большой затраты энергии. Поскольку эта энергия не может быть компенсирована энергией образования химических связей с другими атомами, для атома азота энергетически боле , выгодны отдача (оттягивание) х-электрона со второго энергетического уровня к другому атому, например, атому кислорода, и образование ионного состояния азота М+ [c.212]

Возбудить атом можно, лишь сообщив ему извне дополнительную энергию. Возбуждение ядра требует большой энергии, порядка 10 эВ, что соответствует квантам у-излучения. В условиях получения оптических и рентгеновских спектров энергия атомных ядер остается неизменной и внутренняя энергия атомов зависит только от энергетических состояний электронов. [c.25]

Энергия диссоциации молекулы достигает максимума у и спадает до минимума у Мп , затем снова возрастает. Это можно объяснить тем, что внешний электронный слой всех соответствующих атомов (кроме Сг) —это закрытая 4 оболочка. Как видно было на примере Ве, она не может привести к образованию связи между одинаковыми атомами. Если атом возбудить до ближайшего состояния с открытой оболочкой, он сможет вступить в соединение с другим таким же атомом. Выделяющаяся при этом энергия связи будет компенсировать энергию, затраченную на возбуждение атомов. Чем выше была энергия возбуждения, тем ниже будет энергия диссоциации образовавшейся молекулы. Например, [c.124]

Использование высоких температур приводит к тому, что атомы претерпевают возбуждение, так как другие частицы, обладающие высокой кинетической энергией, при столкновении передают им энергию, т. е. кинетическая энергия одних частиц переходит во внутреннюю энергию других. Схематично данный процесс изображают следующим образом A+M- A -t-M, где А — атом какого-либо вещества, А — атом в возбужденном состоянии, М — любая частица, обладающая запасом кинетической энергии.. Такое соударение называется ударами I рода. Если, в своЮ очередь, возбужденный атом А передает при очередном соударении свою энергию другому атому, например С, и возбудит его,, т. е. А + С->А + С. то такие соударения, когда происходит обмен внутренней энергией, называются ударами II рода. Процесс передачи энергии атомом А атому С может рассматриваться как процесс дезактивации атома А. [c.34]

Таким образом, в распоряжении атома С в основном состоянии только два неспаренных электрона (2р ), и, чтобы образовать четыре связи, нужно возбудить углеродный атом [c.49]

Молекулярноорбитальная модель бензола выглядит следующим образом каждый атом углерода в кольце рассматривается как находящийся в состоянии р2-гибридизации и образующий три р -гибридных о-связи с валентными углами 120°. Все атомы, образующие молекулу, расположены в одной плоскости. На образование трех связей (двух С—С и одной С—II) каждый углеродный атом затрачивает три из четырех своих валентных электронов. Оставшиеся шесть электронов углеродных атомов располагаются на р-орбиталях (оси которых перпендикулярны к плоскости ядра) по одному у каждого атома углерода. Так как атомы углерода находятся на равных расстояниях в кольце, то р-орби-таль центрального атома углерода в любом из трех последовательных атомов образует л-связь, перекрываясь в равной степени с р-орбиталями двух боковых атомов углерода этой тройки. Две образующиеся таким образом молекулярные орбитали сливаются одна с другой с образованием делокализованной молекулярной орбитали (я-орбитали), охватывающей все кольцо, что обеспечивает более стабильное распределение электронной плотности, чем любое другое, при котором электроны рассматриваются попарно локализованными между соседними углеродамч (как в этилене). По этой причине длина связей С—С у бензола лежит между длиной связей простых и двойных, а прочность их значительно выше, чем в этилене. Бензол более стабилен, чем циклогексатриен, структуру которого для бензола предложил Кекуле. Необходимо сообщить довольно большое количество энергии молекуле бензола, чтобы возбудить ее до такого состояния реакционной способности, в котором молекула находилась бы, если бы у нее была структура, предложенная Кекуле. Разность энергий фактической молекулы и структуры Кекуле в основном возникает за счет делокализации я-электронов, и ее называют энергией делокализации молекулы она составляет 36 ккал/моль. [c.21]

В основном состоянии атом углерода имеет электронную конфигурацию 15 25 2р2, поэтому для того, чтобы стало возможным нормальное образование четырех ковалентных связей, необходимо возбудить атом в состояние 2з2рх2ру2р2 (разд. 3.7). Ион С + не возникает ни в одном нормальном химическом процессе, а возможно, и существует в некоторых карбидах наиболее электроположительных металлов. [c.306]

Рассмотрим набор N независимых атомов, каждый из которых может находиться в своем основном состоянии или на одном и.ч возбужденных уровней. Возбужденные атомы за единичное время могут совершить обратным переход с вероятностью а, но возбужле-нне может произойти только вследствие попадания фотона. Каждый фотон обладает вероятностью (-5 возбудить атом., Мы предполагаем, чю число п возбужденных атомов много меньше, чем А, тогда эту вероятность можно считать не зависящей от п. [c.336]

Резкое различие между элементами второго и последующих периодов наблюдается и в проявляемых ими степенях окисления. Если кислород исключительно двухвалентен, то для серы в кислородных соединениях обычны степени окисления +4 и +6. Хотя в основном (невозбужденном) состоянии атома электронные конфигурации этих элементов аналогичны и соответствуют лишь двум неспаренным электронам, в случае серы один или два электрона, получив небольшое количество энергии, могут г[ерейти на подуровень М (возбужденное состояние атома). За счет этого число неспаренных электронов станет большим и в пределе равно шести. Возбудить же атом кислорода, чтобы увеличилось число неспаренных электронов, практическп невозможно. Для этого электроны со второго уровня должны были бы перейти на третий, так как на втором уровне нет вакантных -орбиталей, переход на которые увеличил бы число неспаренных электронов. Переход же электронов на следующий уровень требует слишком большой затраты энергии, которая не скомпенсируется энергией образования химической связи, и потому такой переход в химической реакции не осуществим. [c.120]

Обсуждение в предыдущей главе направленной валентности было неполным, так как мы опустили почти весь круг вопросов, связанных с химией углерода. Это было сделано по той причине, что изучение углеродных соединений приводит нас к крайне важному и довольно неожиданному новому понятию. Можно проследить за его возникновением при попытке объяснить характерный факт четырехвалентности углерода, например в СН4. Согласно рис. 2.7, в низшем энергетическом состоянии атома углерода з) (28) 2рх) 2ру) имеются два неспаренных электрона. Спектроскопически это состояние является триплетным — Р. Такой атом, вообще говоря, должен быть двухвалентным с валентным углом примерно таким же, как и в молекуле воды . Единственный способ получить валентность, равную четырем, состоит в том, чтобы возбудить атом, поместив один из 25-электронов в незанятое состояние 2рг, и образовать тем самым конфигурацию 1з) 28) (2рх) 2ру) 2рг). Поскольку теперь имеются четыре неспаренных электрона (раздел 5.9), такое состояние будет квинтетным — Энергия этого возбуждения может быть определена из спектроскопических данных расчет [5] и экспериментальные исследования [346] дают приблизительно одно и то же значение, а именно около 96 ккал1моль . После того как возбуждение произошло, получилось четыре неспаренных электрона, которые могут спариваться с электронами четырех присоединенных групп, как это было описано в гл. 7. Однако именно здесь имеется трудность три таких электрона обладают орбиталями типа р, а четвертый — орбиталью типа В предположении полного спаривания электронов, при котором энергия выражается формулой (7.25), должны, очевидно, иметься три однотипные связи и четвертая связь другого типа. [c.211]

Последний тип гибридизации с использованием только 5- и р-орбиталей можно показать, рассмотрев, как атом углерода соединяется с четырьмя атомами водорода при образовании молекулы метана. Снова необходимо сначала возбудить атом углерода из основного состояния 8 28 2р , в котором число неспаренных электронов недостаточно для образования четырех связей, в валентное состояние 18 28 2рх2ру2рг. Затем четыре орбитали комбинируются и образуют набор из четырех эквивалентных орбиталей, которые называют зр -гибридными. Это показано на рис. 3.22. Эти орбитали направлены к вершинам тетраэдра и, таким образом, СН4 имеет тетраэдрическую конфигурацию. [c.93]

В ИХ основном состоянии, что потребует затраты энергии . Газообразный углерод должен быть возбужден до состояния зр (сокращенно вместо 5 2 52рх2ру2рг), что требует, как уже было упомянуто, энергии 1=97 ккал. Однако атом углерода в этом состоянии еще не способен легко образовывать связи — он еще должен возбудиться (промотироваться) до своего четырехвалентного состояния, обозначенного (причины этого будут в деталях позже рассмотрены, при разборе вопросов гибридизации). Затем образуются четыре связи с четырьмя атомами водорода, при этом освобождается количество энергии, соответствующее энергии четырех С—Н-связей. Несмотря па то что общая энергия, требуемая на ступенях от диссоциации 2Нг до промотироваиия С(тв) до С1У4), равна примерно [c.87]

Если некоторые кванты, которые могут возбудить какую-либо линию, поглощаются без испускания фотона, возможен без-радиационный переход. Таким переходо.м, как известно, является Оже-эффект [33, 34]. Можно считать, что в этом процессе атом поглощает фотон, образованный при заполнении дырки в /С-оболочке электроном с одной из внешних оболочек, например с .-оболочки. Поглощение этого фотона приводит к выбрасыванию второго электрона с одной из оболочек, в результате чего возникает двукратно заряженный остаток нормального атома. Для описания такого атома указывают оба состояния, в которых имеются электронные дырки, как например Ы-, М- или LN-состояния. Такой атом, конечно, существенно отличается от обычного двухвалентного катиона. [c.50]

Физические свойства тел в газообразном состоянии, из которых многие открыты и предугаданы Дальтоном, таковы, что они первые возбудили в уме его, равно как и в уме почт всех химиков, идею об отдельных и удаленных одна от другой частичках, которые отталкиваются в газообразном состоянии и притягиваются в жидком и твердом. Желая согласовать эту идею о физическом строении тел с объяснением химических явлений, Дальтон сделал себе такое представление, что эти же самые частички, различное взаимодействие которых обусловливает механические свойства тел в различных состояниях агрегации, и суть именно та, которые, оставаясь неприкосновенными, соединяются или сополагаютсл для образования частичек сложных тел, причем последние при физических действиях относятся совершенно так же, как и частички простых тел. Поэтому тем и другим безразлично он дает название частиц или атомов, нисколько не предвидя возможности того, чтобы атом физический и химический было бы не одно и то же.. . . [c.223]

Для атома водорода основным состоянием является состояние с главным квантовым числом п = 1. Чтобы атом перешел в состояние с другим значением квантового числа, ему необходимо сообгцить дополнительную энергию. Такой процесс перевода атома или молекулы из основного состояния в одно из состояний с большей энергией называется возбуждением. Возбудить атом или молекулу можно различными способами облучением внешним электромагнитным полем с частотой волны = ( ( и о —энергии возбужденного и основного [c.32]

Аналогичная гибридизация имеет место и у переходных элементов. При этом комбинируются 3d, 4s и 4р-орбиты. Особый интерес представляет р г-гибридизация. Полинг показал, что при этом возникают шесть кви валентных электронных тяжей, направленных, например, вдоль псрложи-/ тельных и отрицательных направлений осей х, у, 2 (октаэдрйческая гибридизация). Эти гибридизации привлекаются для объяснения Tf комплексных соединений типа ионов Fe( N) " или СоСЫНв) " . Ат леза имеет внешние электроны (3d) (4s) . Ион Fe имеет ст (3d) (4s) . Представляется энергетически выгодным возбудить Tpi трона из З -состоя ния в 4р-состояние. Тогда в возникшем ионе o j ляется состояние (3d) (4s)(4p) . Два d-электрона, один 4s и три Ц октаэдрическую гибридизацию, приводящую к шести сильным j компенсирующим энергию, затраченную на возбуждение. [c.467]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология