Электроны взаимодействие с веществом

Спектры растворов, жидкостей и кристаллов могут служить важным источником сведений о межмолекулярном взаимодействии, о его тонких деталях. Сравнивая величину низкочастотного сдвига при растворении вещества в серии растворителей, можно определить, как изменяется энергия межмолекулярного взаимодействия веществ с растворителем, электронно-донорные свойства растворителей и др. Особое значение при изучении межмолекулярного взаимодействия приобрела спектроскопия водородной связи. [c.178]

При сопоставлении, адсорбционного поведения органических веществ на двух границах раздела было обнаружено я-электронное взаимодействие между органическими молекулами, содержащими п-связи, и поверхностью ртути (М. А. Герович).На границе ртуть — раствор поверхностная активность таких соединений гораздо больше, чем на границе с воздухом (рис. 51, кривые / и 7 ). Молекулы этих соединений располагаются при адсорбции плоско, я-электроны оття- [c.94]

Более сложная картина наблюдается для ароматических и гетероциклических соединений, адсорбция которых может сопровождаться л-электронным взаимодействием с поверхностью металла. Такому взаимодействию естественно благоприятствует наличие положительных зарядов на поверхности электрода и, наоборот, прп достаточно большом отрицательном заряде поверхности в результате отталкивания л-электронов происходит изменение ориентации адсорбированных органических молекул. Таким образом, поверхностная активность органических веществ, молекулы которых обладают системой сопряженных л-электронных связей, характеризуется наличием двух адсорбционных состояний. Эту особенность и отражает кривая 3 на рис. 2.7, состоящая из двух участков, каждый из которых дает зависимость — АС° от Е для соответствующей ориентации молекул адсорбата. [c.47]

Электронографический метод исследования подобен рентгенографическому. Он основан на дифракции электронов кристаллами. Важная особенность электронографии по сравнению с рентгенографией заключается в более сильном (на несколько порядков) взаимодействии электрона с веществом и малостью длины электронной волны, что позволяет исследовать на просвет структуру частиц размером 1 ч- 100 нм, т. е. коллоидной степени дисперсности. Электронографический метод был успешно использован при исследовании структуры многих коллоидных частиц, изучении поверхностных пленок, тонких адсорбционных слоев. [c.396]

В-третьих, как уже упоминалось, взаимодействие вещества с инфракрасным излучением, сопровождающееся поглощением излучения, а также испускание радиации в этой области спектра возможно для молекул, у которых вращение и колебание сопровождаются изменением электрического момента (дипольный момент). У молекул, состоящих из одинаковых атомов (Оа, N5, Нг. ..), дипольный момент равен нулю и не появляется ни при колебаниях, ни при вращении, поэтому для таких веществ отсутствует испускание или поглощение в инфракрасной области. Однако изменения колебательных и вращательных состояний могут сопровождаться электронными переходами, а также проявляются при рассеянии света. [c.252]

Отдача и присоединение электронов ионами, т. е. процессы окисления-восстановления,— это первичные процессы электролиза. За ними могут наступать вторичные — взаимодействие веществ с электродами, составными частями электролита и т. д. [c.143]

Электростатическая модель оказалась также совершенно непригодной для объяснения магнитных свойств комплексных соединений. Исследование магнитных свойств вещества позволяет определить число неспаренных электронов. Вещества, имеющие неспаренные электроны, парамагнитны, молекулы втягиваются в неоднородное магнитное поле. Если все электроны спарены, вещество диамагнитно, т. е. молекулы выталкиваются из магнитного поля (однако значительно слабее, чем молекулы парамагнитных веществ притягиваются). Кроме того, известны ферромагнитные материалы, например железо, которые вследствие одинаковой ориентации большого числа спинов неспаренных электронов взаимодействуют с магнитным полем (втягиваются) значительно сильнее парамагнитных. [c.128]

Энергия активации 3—один из основных параметров, который характеризует скорость химического взаимодействия. Энергия активации процесса зависит от природы реагирующих веществ. Чем больше энергия активации, тем меньше (при прочих равных условиях) скорость реакции. Энергия активации необходима в основном для ослабления химических связей в исходных веществах и для преодоления отталкивания между электронами, которое возникает при сближении молекул и атомов взаимодействующих веществ и мешает их столкновению. [c.122]

Для их исследования применяют два основных метода на просвет и на отражение . В связи с очень сильным взаимодействием электронов с веществом для массивных объектов проводят съемку на отражение в пучке электронов, скользящем вдоль поверхности объекта. На просвет исследуют порошки, тонкие пленки, тонкие выступы на поверхности, молекулы в парообразной фазе. В послед- [c.209]

Неизменность степени окисления элементов в обменных реакциях не означает, что не происходит перестройки электронных структур взаимодействующих веществ. В данном случае протекание реакции связано с большим или меньшим изменением характера межионных и межмолекулярных связей, а следовательно, и эффективных зарядов атомов в соединениях. [c.37]

Среди всех спектроскопических методов особое место занимает масс-спектрометрия. В этом случае энергия, сообщаемая веществу ( д > 10 эВ), ионизирует молекулу с отщеплением электронов и разрывом связей. При этом образуются заряженные и незаряженные частицы различной массы. Регистрируют частоту появления положительно заряженных молекулярных ионов или радикалов в зависимости от их массы. Ввиду такого формального сходства со спектром в данном случае говорят о масс-спектре. В то время как все другие спектроскопические методы позволяют непосредственно наблюдать явления, происходящие при взаимодействии вещества и излучения, масс-спектрометрия позволяет делать заключение о строении молекул косвенным путем. Располагая сведениями о найденных частицах и основываясь на возможных реакциях распада, устанавливают строение исходной молекулы. Подобные процессы превращения вещества, протекающие в масс-спектрометре, составляют отличительную особенность метода масс-спект-рометрии среди всех других методов молекулярной спектроскопии, основанных на физических процессах. [c.179]

Механизм реакций сводится к обобществлению электронной пары, отдаваемой донором. Взаимодействующие вещества могут быть апротонными, т. е. не имеющими в своем составе водорода. [c.179]

Комплексообразование. Рассмотренные в предыдущем параграфе реакции присоединения аммиака не укладываются в рамки обычных представлений о валентной связи. Действительно, молекулы и самого аммиака, и вступающего с ним во взаимодействие вещества (например, HG1) электрически нейтральны и образованы в полном соответствии с требованиями теории валентности. Ни одно из вступающих в реакцию веществ не содержит, следовательно, способных осуществить валентную связь непарных электронов. Между тем опыт показывает, что присоединение все же имеет место. [c.406]

Взаимодействие веществ друг с другом сопровождается переносом электронов от одних реагентов к другим. Такие процессы получили название окислительно-восстановительных. Переход электронов приводит к изменению состояния окисления (степени окисления) участвующих в этом процессе частиц. Применительно к понятию степень окисления условно считается, что молекула состоит только из ионов. [c.154]

Взаимодействие веществ друг с другом сопровождается переносом электронов от одних реагентов к другим. Такие процессы получили название окислительно-восстановительных. Переход электронов приводит к изменению состояния окисления (степени окисления) участвующих в этом процессе частиц. Применительно [c.171]

В отличие от ионно-обменных реакций, окислительно-восстановительные реакции характеризуются переходом электронов от одного компонента реакции к другому. Переход электронов вызывает изменение зарядности или валентности взаимодействующих веществ. [c.136]

Специфика взаимодействия веществ, т. е. влияние природы реагентов, Б соответствии с уравнением (10.5) проявляется в величинах ДЯ и Влияние величины первой на константу скорости реакции мы рассмотрели. Вторая имеет не менее важное значение. Энтропия активированного ко.мплекса в соответствии с уравнением = (гл. 8) определяется числом возможных его состояний, с по.мощью которых он реализуется. Сюда входят и различные допустимые пространственные конфигурации ядер и электронов в комплексе, и допустимые взаимные ориентации его составных частей (исходных и конечных), и допустимые распределения энергии по различным связям, что особенно важно в случае участия в реакциях больших молекул, в частности ферментов. Чем больше допустимых состояний, тем больше 5 и тем больше (алгебраически) энтропия активации представляю -щая собой разность энтропий активированного комплекса и исходных веществ. Поэтому энтропия активации может быть как положительной, так и отрицательной величиной. В любом случае ее вклад велик (экспоненциальная зависимость) в величину константы скорости. В табл. 10.4 приведены некоторые примеры. [c.217]

Однако, несмотря на такое обилие типов излучений для осуществлепия химических реакций, осноппыми агентами радиационной химии являются быстрые электроны либо быстрые ядра, взаимодействие которых с электрон-яыми оболочками атомов и молекул аналогично взаимодействию быстрых электронов. Основные пуги возникновения быстрых электронов в веществе при воздействии на него различных ионизирующих частиц покапаны на схеме. [c.183]

Сераорганические соединения входят в состав большинства нефтей. Башкирские нефти и продукты их переработки высокосернистые. Кроме элементной серы и сероводорода, присутствуют и органические соединения двухвалентной серы меркаптаны, сульфиды, тиофены, соединения типа бензо- и дибензотиофенов [ 1 ]. Поэтому проблема технологии нефтехимической переработки серосодержащих нефтяных фракций требует разработки качественно новых экспрессных методов оценки физико-химических свойств фракций и входящих в них компонентов. В частности, таких важнейших характеристик реакционной способности, как потенциал ионизации (ПИ) и сродство к электрону (СЭ) [2], которые определяют специфику взаимодействия веществ с растворителями, [c.269]

Природа взаимодействия столь различающихся по энергии квантов с веществом принципиально неодинакова. Так, излучение уквантов связано с ядерными процессами, излучение квантов в рентгеновском диапазоне обусловлено электронными переходами во внутренних электронных слоях атома, испускание квантов УФ- и видимого излучения или взаимодействие вещества с ними — следствие перехода внешних валентных электронов (сфера оптических методов анализа), поглощение ИК- и микроволновых квантов связано с переходом между колебательными и вращательными уровнями молекул, а излучение в ра-диоволновом диапазоне обусловлено переходами с изменением ориентации спинов электронов или ядер атомов. Для решения разнообразных задач наибольшее значение имеют спектральные методы анализа, оперирующие с излучением рентгеновского, оптического, ИК- и радиоволнового диапазонов. В данном практическом руководстве по физико-химическим методам анализа рассматриваются оптические методы, которые традиционно делятся па оптическую атомную и оптическую молекулярную спектроскопию. В первом случае аналитические сигналы в области спектра от 100 до 800 нм являются следствием электронных переходов в атомах, во втором — в молекулах. [c.7]

Сераорганические соединения входят в состав большинства нефтей. По содержанию и составу сернистые соединения нефти сильно различаются. В нефтях, кроме элементной серы и сероводорода, присутствуют и органические соединения двухвалентной серы меркаптаны, сульфиды, тиофены, соединения типа бензо- и дибензотиофенов. Поэтому проблема технологии нефтехимической переработки серосодержащих нефтяных фракций требует разработки качественно новых экспрессных методов оценки физико-химических свойств фракций и входящих в них компонентов. В частности, таких важнейших характеристик реакционной способности, как потенциал ионизации (ПИ) и сродство к электрону (СЭ), которые определ пот специфику взаимодействия веществ с растворителями, термостойкость и другие свойства [1]. Чтобы перейти к изучению фракций серосодержащих нефтей целесообразно изучить зависимости изменений физико-химических свойств в гомологических рядах индивидуальных соединений, содержащих серу Определенные перспективы в этом направлении открывает электронная абсорбционная спектроскопия. Целью настоящей работы является установление существования подобных зависимостей между ПИ и СЭ в рядах органических соединений серы и логарифмической функцией интегральной силы осциллятора (ИСО). Основой данной работы явились закономерности [2-4], что ПИ и СЭ для я-электронных органических веществ определяются логарифмической функцией интегральной силы осциллятора по абсорбционным электронным спектрам растворов в видимой и УФ области. Аналогичные результаты получены для инертных газов. Обнаружена корреляция логарифмической функции ИСО в вакуумных ультрафиолетовых спектрах, ПИ и СЭ [3]. [c.124]

С помощью электронографического анализа можно в принципе решать те же задачи, что и рентгенографическим анализом исследование кристаллической структуры, проведение фазового анализа, определение межплоскостных расстояний и периодов решетки, определение текстуры и ориентировки кристаллов и т. д. Однако особенности волновых свойств пучка электронов обусловливают и определенную специфику их использования, а также преимущества и недостатки по сравнению с рентгенографическим методом исследования кристаллов. Преимущество электронограмм заключается прежде всего в том, что в связи с малой длиной волны и сильным взаимодействием электронов с веществом этим методом можно получить резкие и интенсивные рефлексы при меньших размерах кристаллов и-меньшем количестве вещества, чем при рентгенографическом анализе, В рентгенографии, например, расширение линий начинается при р.эзмере частиц 500—900 А, а в электронографии оно становится заметным лишь при размерах 20—30 А. Интенсивность электронного луча гораздо больше, а необходимая экспозиция гораздо меньше, чем рентгеновских лучей, что дает существенные методические преимущества. Интенсивность отражений при дифракции электронов обычно настолько велика, что позволяет визуально на флюоресцирующем экране наблюдать дифракционную картину. Указанные особенности электронографии делают ее особенно ценной, например, при исследовании зародышей новых фаз. Электронография может использоваться также при изучении положений легких атомов в кристаллической решетке, хотя для этого более пригодна нейтронография, [c.105]

Принцип метода модуляционной спектроскопии отражения основан на том, что отражение света от поверхности металла связано с состоянием его поверхностной электронной плазмы. Последнее в свою очередь зависит от плотности заряда электрода q и от донорно-акцепторного взаимодействия частиц адсорбата с металлом. Таким образом, величина ARIR позволяет характеризовать как наличие на поверхности электрода молекул органического вещества, адсорбция которых изменяет q, так и наличие или отсутствие специфического, донорно-акцепторного взаимодействия адсорбированных молекул с поверхностью металла. Так, например, методом модуляционной спектроскопии отражения можно зафиксировать характерное для адсорбции ароматических и гетероциклических соединений я-электронное взаимодействие их с положительно заряженной поверхностью электрода (частичный переход л-электронов органической молекулы на уровни зоны проводимости металла). [c.34]

Сравнительно малой деструкции при адсорбции на Pt подвергаются органические вещества, содержащие в молекулах бензольные или пиридиновые кольца. По-видимому, прочность связи частиц, хемосорбнрующихся на поверхности Pt-злектрода в раство рах этих веществ, в значительной мере определяется л-электронным взаимодействием колец с поверхностью. [c.103]

Кратко остановимся на попытках истолкования природы явления хемосорбции органических соединений в области высоких анодных цотенциалов. В ранних работах, относящихся к периоду открытия этого явления, считали, что оно связано с наличием в молекуле органического соединения валентно-ненасыщенных групп. Большая роль придавалась л-электронному взаимодействию органических молекул с поверхностью (образование поверхностных соединений типа я- комплексов). Хотя эти представления хорошо объясняли, например, высокую адсорбируемость диенов с легко поляризуемой системой сопряженных п-связей, при трактовке причин адсорбируемости при высоких анодных потенциалах таких соединений, как алифатические спирты, встретились трудности. Явление хемосорбцни при высоких анодных потенциалах пытались истолковать на основе лигандной теории хемосорбции. Полагали, что хемосорбированные органические частицы, как и другие адсорбирующиеся компоненты раствора, включаются в полусферу комплекса, в котором центральной электронно-акцеп-торной частицей является ион Р1" +. Это объясняло конкурентный характер адсорбции, но нередко вступало в противоречие с ожидаемыми корреляциями между склонностью органических веществ к ком плексообразованию с платиновыми ионами и их адсорбируемостью в области высоких анодных шотенциалов. [c.122]

Источниками рентгеновского излучения служат рентгеновские трубки, представляющие собой двухэлектродные электровакуумные приборы. Для возбуждения в них рентгеновского излучения создается поток свободных электронов высокой кинетической энергии, который направляется на металлическую мищень, где происходит взаимодействие быстрых электронов с веществом и возникает рентгеновское излучение. Рентгеновская трубка имеет вид баллона, выполненного или целиком из стекла, или из стекла и металла (рис. 5.5). В баллоне расположены катод и анод. Катодом служит V-образная или спиральная нить из вольфрама, нагреваемая до [c.116]

В атомах и молекулах каждый электрон в процессе своего орбитального и спинового движения создает магнитное поле и характеризуется жагныгньш жоленгож = (/71,+1), где — множитель Ланде, характеризующий относительную величину зее-мановского расщепления уровнен энергии атома цв —магнетон Бора nil — магнитное квантовое число. У двух электронов, находящихся на одной орбитали, эти моменты скомпенсированы, поэтому атомы и молекулы, не имеющие неспаренных электронов, не обладают собственными магнитными моментами. Однако и такие атомы и молекулы, попадая во внешнее магнитное поле, взаимодействуют с ним (выталкиваются из него). Этот вид взаимодействия вещества с магнитным полем получил название диамагнетизма. Важной особенностью диамагнетизма является независимость от температуры. [c.190]

Явление ЭПР обусловлено магнитными свойствами электрона. Электрон имеет собственный спин 5 и соответствующий ему магнитный момент Ця. При помещении вещества в постоянное магнитное поле Н магнитный момент неспаренного электрона взаимодействует с полем. Проекция спина 5 на направление магнитного поля может принимать два значения —1/2 (по направлению поля) и + 1/2 (против направления поля). Соответственно у электрона в магнитном поле появятся два энергетических уровня, т. е. произой-,дет расщепление исходного уровня Ео на и 2 (рис. 8.10, б) с разностью энергии [c.203]

Широко используются в химии различные формы взаимодействия вещества с электромагнитным излучением рассеяние света при нефелометрии, определение показателя преломления, оптического вращения. Особенно часто для характеристики соединений используются спектры поглощения в различных областях электромагнитных колебаний. Поглощение в области видимого или ультрафиолетового спектра характеризует электронные свойства молекул. Р1нфракрасные спектры отражают колебания ядер. Наконец, дифракция рентгеновских лучей открывает возможность устанавливать геометрию молекул, чему служат также электронография и нейтронография. Дополнительную информацию о строении молекул может дать резонансная 7-спектроскопия (эффект Мессбауэра). [c.22]

Анионы А " связываются с молекулами воды водородной связью. Сильное воздействие анионов может привести к полному отрыву протона от молекулы НгО - водородная связь становится ковалентной. В результате образуется кислота или анион типа Н5 , НСОГ и т. п. Взаимодействие анионов К с протонами тем значительнее, чем больше заряд аниона и меньше его радиус. Таким образом, интенсивность взаимодействия вещества с водой определяется силой поляризующего влияния К" и А " на молекулы Н2О. Так, катионы элементов побочных подгрупп и непосредственно следующих за ними элементов подвергаются более интенсивному гидролизу, чем другие ионы одинаковых с ними заряда и радиуса, так как ядра первых менее эффективно экрлнируюгся с/-электронами. [c.283]

Силы, действующие на поверхности твердого тела, ненасыщены. Поэтому всякий раз, когда свежая поверхность подвергается действию газа, на ней создается более высокая концентрация молекул газа, чем в объеме собственно газовой фазы. Такое преимущественное концентрирование молекул на поверхности называется адсорбцией. Прочность связи молекул адсорбата с поверхностью адсорбента, а также величина адсорбции могут сильно меняться от системы к системе. Процессы адсорбции можно разделить на два основных типа физическую адсорбцию и хемосорбцию. Физическая адсорбция вызывается силами молекулярного взаимодействия, к которым относятся силы взаимодействия постоянных и индуцированных диполей, а также силы квадрупольного притяжения. Хемосорбция обусловлена перераспределением электронов взаимодействующих между собой газа и твердого тела с последующим образованием химических связей. Физическая адсорбция подобна конденсации паров с образованием жидкости или процессу сжижения газов, а хемосорбция может рассматриваться как химическая реакция, протекание которой ограничено поверхностным слоем адсорбента, Типы адсорбции различают по нескольким критериям 1) по теплотам адсорбции. Количество выделившейся в процессе физической адсорбции теплоты, отнесенное к одному молю адсорбированного вещества, обычно изменяется в пределах 8—40 кДж. Как правило, теплота хемосорбции превышает 80 кДж/моль 2) по скорости протекания процесса. Поскольку физическая адсорбция подобна процессу сжижения газа, то она не требует активации и протекает очень быстро. Хемосорбция же, аналогично большинству хи- [c.425]

Как и в ковалентных кристаллах, валентные электроны взаимодействующих атомов полностью заполняют зону с более низкой энергией (валентная зона). Зона же проводимости, образованная внешними орбиталями второго атома, пуста, и переброс в нее электронов требует затраты энергии. В кристалле ЫаС1, например, все Зр-электро-ны атомов хлора и Зз-электроны атомов натрия заполняют зону с более низкой энергией, образованную взаимодействием Зр-орбиталей атомов хлора. Зона же, соответствующая Зз-орби-талям атомов натрия (зона проводимости), оказывается незаполненной, причем ширина запрещенной зоны достигает 7 эВ. Электронная проводимость большинства ионных кристаллов примерно на двадцать порядков ниже, чем у металлов. Известен ряд ионных кристаллов, ширина запрещенной зоны у которых не так велика и составляет порядка 2—3 эВ, как, например, у кристаллов СигО. Такие вещества при высоких температурах проявляют полупроводниковые свойства. [c.86]

Для суждения о характере взаимодействия веществ в физико-химическом анализе изучаются разные физические свойства, чувствительные к изменению состава системы. В качестве таких свойств используются температуры фазовых превращений (например, плавления), теплоты образования, теплопроводность, теплоемкость, электросопротивление, плотность, коэффициент теплового расширения, твердость и др. Сюда следует добавить методы исследования макро- и микроструктуры нейтронографию, рентгенофазовый и рентгеноспектральный анализ, ЯМР, Y-peзoнaн нyю спектроскопию, электронную микроскопию, метод высокотемпературной калориметрии, измерение магнитной восприимчивости, точки Кюри и т. д. [c.264]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология