Электронно-возбужденные состояния, энергия

Какую энергию надо затратить, чтобы возбудить электрон в атоме водорода, находящийся в основном состоянии (на первом энергетическом уровне), до второго и пятого энергетического уровня Ответ 984,3 и 1260 кДж/моль. [c.78]

В 1966 г. мы начали программу исследований по возбуждению КР на электронных уровнях ионов редкозмельных элементов в некоторых кристаллах при помощи излучения гелий-неоно-вого лазера с длиной волны I 6328 А. К тому времени стало ясно, что отдельные элементы тензора КР для колебательных переходов могут быть измерены, и была надежда, что аналогичные измерения могут быть выполнены для электронных переходов. Гелий-неоновый лазер был выбран потому, что, как следует из диаграммы энергетических уровней ионов лантаноидов, только некоторые из них имеют возбужденные состояния с энергиями, близкими к энергии излучения лазера. Применяя более чувствительную систему регистрации, в 1966 г. нам удалось возбудить КР для ряда трехвалентных ионов редкоземельных элементов в решетке иттрий-галлиевого граната [7, 8] затем последовала серия экспериментов для этих же ионов в других кристаллах [9—13]. [c.122]

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]

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]

Отсутствие флуоресценции у некоторых анионов, таких, как нитрат-анион, также обусловлено фоторазложением. В окрашенных комплексах некоторых переходных элементов поглощенная энергия деградирует через более низкие возбужденные состояния, возникновение которых обусловлено наличием частично заполненных -орбиталей. Редкоземельные элементы имеют частично незаполненную 4/-оболочку, и электроны, находящиеся на 4/-уровнях, поглощая свет, могут перейти на незаполненные 4/-уровни. Эти уровни хорошо экранированы от внешних влияний наиболее удаленными от ядра электронами, занимающими в трехвалентных ионах орбитали 5з и 5р. Поэтому безызлучательная дезактивация мала, и в кристаллофосфорах все редкоземельные элементы, содержащие от 2 до 12/-электронов, а именно Рг, N(1, 8т, Ей, Сс1, ТЬ, Оу, Но, Ег, Ти, дают линейчатое испускание. Считают, что в жидких растворах линейчатое испускание ограничено пятью ионами элементов середины ряда, а именно самария, европия, гадолиния, тербия и диспрозия [126]. Спектры поглощения редкоземельных элементов сложны, и испускание может происходить с нескольких энергетических уровней. Простые соли (например, хлориды, сульфаты) пяти ионов, которые люминесцируют в растворе, дают линейчатое поглощение, мало интенсивное в водной среде, и при низких концентрациях эти вещества трудно возбуждаются. Хлорид тербия можно возбудить линией ртути 366 нм (уширенной давлением), и с помощью чувствительного спектрофлуориметра обнаружить концентрации вплоть до 10" М. Хлориды самария, европия и диспрозия этой группой длин волн возбуждаются менее интенсивно (рис. 177 и табл. 52 в разделе V, Ж). При возбуждении более коротковолновым светом растворы хлорида гадолиния дают линейчатое испускание при 310 нм (рис. 177). Интенсивность по- [c.448]

К данной подгруппе принадлежат бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий. Атомы элементов 2-н подгруппы имеют на внешнем квантовом слое по два спаренных з-электрона. В нормальном состоянии они являются нул ьвалентными элементами. Если один из электронов возбудить, т. е. перевести на соседний подуровень того же уровня, то оба электрона будут холостыми и элементы станут двухвалентными. Возбуждение возможно за счет внешней энергии, например, в атоме Ве можно возбудить электроны, затратив 62,3 ккал тепла, при этом состояние перейдет в состояние [c.250]

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]

Для определения валентности элемента недостаточно рассматривать только основное состояние атома. Это видно на примере атома углерода. Он имеет два нескомпенсированных 2р-электрона. Энергия, необходимая для того, чтобы возбудить электроны из состояния 2х до состояния 2р, довольно велика и [c.90]

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]

При взаимод. электронов с молекулами наряду с образованием мол. ионов возможна и диссоциативная ионизация с образованием осколочных ионов, напр. -I--1-е->Н -1-Н-(-2е. Такой процесс становится возможным, когда Е достигает нек-рой пороговой величины. В приведенном примере эта величина (потенциал появления иона Н" ) равна сумме потенциала ионизации атома Н /(Н) = 13,6 эВ и энергии диссоциации В(Н-Н) = 4,5 эВ и составляет 18,1 эВ. Однако поскольку, согласно принципу Франка-Кондона, с наиб, вероятностью происходят вертикальные квантовые переходы, при к-рых не изменяется расстояние между атомами в молекуле, энергия, необходимая для диссоциативной ионизации, часто оказывается больше пороговой величины. Так, для образования Н и из низшего колебат, уровня основного электронного состояния Н2 необходимо возбудить молекулу в состояние энергия к-рого превышает порог ионизации на 10-14 эВ (см, рис.). Избыточная энергия [c.268]

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]

В металле число атомных орбиталей, участвующих в образовании отдельной молекулярной орбитали, чрезвычайно велико, поскольку каждая атомная орбиталь перекрывается сразу с несколькими другими. Поэтому число возникающих молекулярных орбиталей тоже оказывается очень большим. На рис. 22.20 схематически показано, что происходит при увеличении числа атомных орбиталей, перекрыванием которых создаются молекулярные орбитали. Разность энергий между самой высокой и самой низкой по энергии молекулярными орбиталями не превышает величины, характерной для обычной ковалентной связи, но число молекулярных орбиталей с энергиями, попадающими в этот диапазон, оказывается очень большим. Таким образом, взаимодействие всех валентных орбиталей атомов металла с валентными орбиталями соседних атомов приводит к образованию огромного числа чрезвычайно близко расположенных друг к другу по энергии молекулярных орбиталей, делокализованных по всей кристаллической решетке металла. Различия в энергии между отдельными орбиталями атомов металла настолько незначительны, что для всех практических целей можно считать, будто соответствующие уровни энергии образуют непрерывную зону разрешенных энергетических состояний, как показано на рис. 22.20. Валентные электроны металла неполностью заполняют эту зону. Можно упрощенно представить себе энергетическую зону металла как сосуд, частично наполненный электронами. Такое неполное заселение разрешенных уровней энергии электронами как раз и обусловливает характерные свойства металлов. Электронам, заселяющим орбитали самых верхних заполненных уровней, требуется очень небольшая избыточная энергия, чтобы возбудиться и перейти на орбитали более высоких незанятых уровней. При наличии любого источника возбуждения, как, например, внешнее электрическое поле или приток тепловой энергии, электроны возбуждаются и переходят на прежде незанятые энергетические уровни и таким образом могут свободно перемещаться по всей кристаллической решетке, что и обусловливает высокие электропроводность и теплопроводность металла. [c.361]

Природа распорядилась так, что не все области пространства одинаково доступны для электрона. Существуют такие, где вероятность его обнаружить очень мала. Но есть и такие, где вероятность найти электрон, обладающий определенным запасом энергии, достаточно мала, но если каким-либо образом увеличить этот з шас ( возбудить электрон), то вероятность найти его там сильно увеличится и может превысить 90%. Поэтому орбитали, отвечающие таким (возбужденным) состояниям электрона в атоме, всегда существуют. А значит, орбиталей в атоме значительно больше, чем электронов, и не все они будут заняты. [c.32]

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]

В случае фотосопротивлений энергия поглощаемых квантов недостаточна для выбивания электронов из материала приемника, но в состоянии возбудить электроны из связанного состояния, когда они не участвуют в проводимости, до свободного состояния, когда они могут проводить ток. Фотопроводимость проявляется, таким образом, в уменьшении сопротивления полупроводников при их облучении (сопротивление уменьшается благодаря увеличению числа свободных электронов — носителей тока). [c.225]

Зададимся вопросом что происходит с молекулой, когда с ней сталкивается квант, энергия которого недостаточна для поднятия электрона на следующий высший уровень Например, красного света бывает достаточно для возбуждения таких немногих веществ, как хлорофиллы или индиго. Но в большинстве случаев для возбуждения электронов энергия такого света слишком мала, а вот для возбуждения колебаний — даже чересчур велика. Может ли молекула пренебречь таким невезучим квантом Оказывается, нет. Она все равно возбудится, но мимолетно, попадая не на законный, дозволенный теорией уровень, а на так называемый виртуальный. Жить на нем система не может, так же как человек не может плавать в воздухе. Так что с квантом приходится немедленно расстаться. При этом он иногда несет некоторые энергетические убытки... Если молекула спрыгнет с виртуального уровня не на исходный, а на подуровень, соответствующий ее колебательно-возбужденному состоянию, кванту придется расстаться с частью энергии, равной высоте этого подуровня. Это приводит на практике к тому, что в раствор входит красный свет с одной длиной волны, а выходит, в простейшем случае, уже с двумя в результате описанного выше процесса появляется слабая дополнительная полоса, называемая стоксовой (в честь [c.169]

Вот это, — обратился учитель к классу, — эмиссионный спектр Водорода. Знаете ли вы, как был получен этот спектр Водороду сообщили дополнительно некоторое количество энергии. Этого можно достичь различными способами, например нагреванием его до достаточно высокой температуры. Водород заболел , ученые говорят возбудился . А в сущности, его электрон, который до этого мирно кружился по своей орбите, близкой к ядру, получив определенное количество энергии, перескочил на другую, более внешнюю орбиту, соответствующую его новому энергетическому состоянию. Возбуждение это продолжалось ничтожно малое время — от 10 до 10 секунды, но, видимо, не очень понравилось вашему приятелю — в следующий момент возбужденный электрон снова перешел на внутреннюю орбиту, излучая определенное количество энергии. Я говорю излучая , потому что эта энергия освобождается в виде световых лучей с той или другой длиной волны. Эта энергия точно определена. Она равна разнице энергий тех уровней, на которых находился электрон. И каждому такому переходу с одного уровня на другой, — учитель показал на спектр, — будет соответствовать одна черточка. Чем больше излученная энергия, тем короче длина волн излучаемого света и тем левее будет находиться соответствующая спектральная линия. [c.162]

Охладив в отсутствие света идеально чистый и свободный от структурных дефектов полупроводник до температуры, близкой к абсолютному нулю, мы имели бы совершенный изолятор. Зона проводимости была бы в нем пуста (рис. 23). Все электроны расположились бы на более низких энергетических уровнях. Чтобы сколько-то (обычно очень немного) электронов могли перейти из валентного, связанного состояния в свободное, проводящее ток, они должны возбудиться под действием тепла, света или ионизирующих излучений, т. е. приобрести энергию, большую, чем энергия запрещенной зоны, которой не может обладать невозбужденный электрон. Запрещенная зона представляет собой энергетический промежуток между дном зоны проводимости и верхом валентной зоны. Иными словами, это энергия, которую надо приложить, чтобы возбудить электроны. [c.168]

Это очень симметричная и всеобъемлющая я-орбиталь, конечно, не является единственной, по которой движутся пары я-электронов молекулы, но она наиболее важна и преимущественно обеспечивает я-связывание в бензоле. Две другие МО (рис. 3.13,6 и в), менее выгодные, чем эта, также вносят вклад в суммарное я-связывание и вместе с я-орбиталью участвуют в размещении шести электронов, прежде находившихся на шести р-АО атомов углерода. Если считать, что подобная делокализация орбиталей соответствует исключительно интенсивному состоянию перекрывания АО, то тогда в соответствии с принципом максимального перекрывания такое я-связывание будет очень прочным и трудно нарушаемым. Таково и есть. Необходимо сообщить довольно большое количество энергии молекуле бензола, чтобы возбудить ее до такого состояния реакционной способности, в котором молекула находилась бы, если бы она содержала (в тех же физических условиях) альтернирующие простые и двойные связи, т. е. если бы у нее была структура типа структуры, предложенной Кекуле, Разность энергий фактической молекулы и структуры Кекуле в основном возникает за счет делокализации я-электронов и в первом приближении может поэтому называться энергией делокализации молекулы она составляет около 36 ккал/моль (150,5-10 Дж/моль). (Эта величина почти такая же, как энергия резонанса при рассмотрении по методу валентных схем.) Плоское строение кольца легко объяснимо как условие, которое должно быть выполнено для того, чтобы бр-АО перекрывались в максимальной степени сильное отклонение от планарности не позволит р-орбиталям сливаться друг с другом с соответствующей потерей энергии делокализации и уменьшением устойчивости молекулы. [c.60]

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]

Как мы отметили в 3, п. 1, во всех интересующих нас явлениях участвуют только те электроны, которые можно возбудить тепловым путем, т. е. электроны, заполняющие интервал энергии порядка коТ вблизи уровня Ферми (см. рис. 50, а). Все другие состояния, расположеннЫё значительно ниже, выпадают вследствие существования принципа Паули. Таким образом, надо знать лишь структуру зоны вблизи уровня Ферми. Это приводит нас к представлению о поверхности Ферми. [c.128]

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]

Обычно энергия молекул изображается диаграммами юлекулярных уровней (рис. 12). Энергия электронов оследней заполненной орбиты принимается равной нулю. ыше этого уровня о находятся незаполненные молекуляр- ые уровни 81, 52 и т. д. Это уровни, которые свободны в бычном состоянии, но могут заполняться, если электрону ообщить дополнительную энергию ( возбудить ) и пере-ести его с нулевого уровня молекулы на более высокий, (оглощение кванта света с энергией Е = равной разно-ти между Es — о, приведет к переходу одного электрона а уровень 1. Если энергия кванта света больше и равна Ьг — Е д, то электрон перейдет на уровень 2. [c.41]

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]

К ионизирующим излучениям принадлежат рентгеновские и у-излз ения разной жесткости, корпускулярные излучения тип быстрых электронов, позитронов, протонов, а-частиц, нейтронов. Проходя через вещество, энергия лучей поглощается атомами, которые ионизируются и возбуждаются, переходя в неустойчивое состояние. Последнее завершается изменением первоначальной структуры вещества. Косвенный эффект излучений проявляется в возникновении из клеточной воды свободных радикалов, способных возбудить цепь различных химических [c.102]

Элементы первого короткого периода подчиняются правилу октета. Поскольку в их валентной о 0олочке имеется лишь четыре орбитали (2s, 2рх, 2ру, 2pz), эта оболочка никогда не содержит больше восьми электронов. Это значит, что максимальное число двухэлектронных связей (электронных пар) равно четырем. Правило октета уже не соблюдается для элементов второго короткого периода. Так, фосфор 3s 3p 3d можно возбудить в валентное состояние 3s 3p 3d при столь незначительной затрате энергии, что образование двух дополнительных связей вполне ее компенсирует. С другой стороны, для промотирования азота 2s 2p в любое состояние с пятью неспаренными электронами, например 2s 2p 3d потребовалось бы больше энергии, что уже не компенсируется выделением энергии при образовании двух лишних связей. [c.232]

Из предположения, что один путь дейтерирования этана идет через хемосорбированные частицы, связанные с металлом двумя связями, вытекает, что адсорбция олефинов может идти за счет двойной связи. Двойная связь в этилене имеет два типа электронных пар первого (а) и второго (л) порядка. а-Связь — это нормальная связь С—С с аксиальной симметрией и двумя электронами с антипараллельными спинами расстояние С—С равно 1,547 А, энергия диссоциации 70 ккал-моль , а характеристическая частота 1300 смг . Два я-электрона также имеют антипараллельные спины, но образуют более слабую связь с энергией 50 ккал-моль . Электроны я-типа можно возбудить из синг-летного состояния различными путями (рис. И). Синглет-ное состояние поглощает в ультрафиолетовых лучах при 1800 А и не имеет связывающих орбиталей. BфopмeЛ оба я-электрона переводятся на разрыхляющие орбитали. Таким образом, оказывается возможным ионное состояние, не сильно удаленное от основного состояния. Триплетное состояние с разрыхляющими электронами представляет внутренний радикал, и спины этих двух я-электронов могут распариться в магнитном поле, подобно тому как это происходит в случае атома или радикала со свободным электроном. [c.188]

Каждой совокупности чисел п, I, rrti отвечает своя горизонтальная строка. В каждой из ее клеток согласно принципу Паули могут разместиться не больше двух электронов, которые должны при этом отличаться направлением спина (s— + Va и — /г). что в таблице схематически изображено направлением стрелок, каждая из которых изображает один электрон. Число одиночных стрелок, равное числу неспаренных электронов, дает валентность. В нормальном состоянии электроны стремятся занять самые низкие уровни. Однако возможны и возбужденные состояния, где те или другие электроны переходят на более высокие уровни. В частности достаточно самого небольшого притока энергии для того, чтобы возбудить атомы Ве, В, С, N и О. Поэтому обычно в них проявляются валентности этих возбужденных состояний (они отмечены в таблице звездочками около формул наверху). Табл. 79 без дальнейших пояснений дает правильные величины валентностей для двух первых периодов. Остается добавить следующие замечания. [c.320]

Д. Элей (D. D. Eley, Nottingham University) В добавление к моему докладу (см. статью 28) я хотел бы сделать некоторые замечания с целью отметить принципиальную важность явления подвижности It-электронов (обнаруживаемого при изучении полупроводниковых свойств) для понимания причин активности ферментов, например окислительных ферментов, которые содержат простетические группы с конъюгированными и-электронами. Представим себе п атомов X, связанных друг с другом в цепочке длиной а = nd, причем каждый из них обладает одним тг-элек> троном. Из общего числа п энергетических уровней на более низких /2 уровнях будет находиться по два электрона на каждом. Тогда, чтобы образовать две свободные валентности , мы должны, сообщив энергию As, возбудить один электрон следующего или (л/2-1-1)-го уровня. В таком состоянии система может образовать связь с каким-либо новым субстратом, например, в простейшем случае с Нг, причем энергия, необходимая для диссоциации D (Н—Н), будет в этом случае возмещаться энергией образования двух связей (X—Н), т. е. 2Е (X—Н), а общее изменение энергии составит [c.420]

Молекулы многих веществ можно возбудить, введя их в качестве примеси в какую-либо жидкую или кристаллическую среду. Для этого требуется, во-первых, чтобы основное вещество с помощью возбуждения было приведено в так называемое фотопроводящее состояние, и, во-вторых, чтобы энергетические уровни примесных молекул были расположены ниже электронных уровней основного вещества. Тогда энергия, поглощенная возбужденными молекулами основного вещества, захватывается прид есными молекулами и обычно излучается последними в виде света. Интересно отметить, что многие вещества (например, пентацен), не флуоресцирующие или очень слабо флуоресцирующие в чистом виде, можно таким способом заставить флуоресцировать. [c.91]

Так называются те случаи переноса энергии, когда орбиты молекул А и В заметно перекрываются. В области перекрывания орбит электроны неразличимы и возбужденный электрон может, таким образом, оказаться в молекуле В. Этот процесс символически записывается в виде А +В- А+В, где В может быть молекулой того же типа, что и А, или молекулой, отличной от А, но находящейся в соответственном возбужденном состоянии. Разбираемый процесс относится к числу эффектов с малым радиусом действия, так как перекрывание орбит очень быстро уменьщается при удалении молекул более чем на 2—5 А (в зависимости от размера орбит). В кристаллах такой процесс играет особо важную роль по следующим причинам. Предположим, что мы облучаем чистый образец какого-либо вещества, содержащий, скажем, лишь одну миллионную долю примеси. Тогда подавляющая часть света поглощается молекулами основного вещества (если только длина волны облучающего света не такова, что он может поглощаться только примесью и не может поглощаться основным веществом). Однако в кристаллической структуре энергия возбуждения может передаваться от молекулы к молекуле, пока, наконец, она не будет захвачена примесным центром. Во время этого процесса некоторая избыточная колебательная энергия, которой могла обладать первая возбужденная молекула, довольно быстро рассеивается по кристаллической решетке. При передаче энергии изоэнергети-ческой молекуле примеси также теряется колебательная энергия. В таком случае энергия возбуждения может уменьшиться настолько, что ее уже не хватит для того, чтобы снова возбудить электронный уровень молекулы основного вещества, и примесный центр начинает действовать как ловушка. Процесс миграции прекращается, и остаток энергии возбуждения либо излучается в виде кванта света, характерного для примеси, либо в конце концов рассеивается в виде энергии колебания решетки (либо может привести к появлению свободного электрона в зоне проводимости кристалла и дырки в валентной зоне.—Прим. ред.). [c.137]

Квазиодномерное вещество можно представить как систему па-рахдельных цепочек атомного диаметра (расстояние между атомами внутри одной цепочки меньше, чем расстояние между атомами в разных цепочках). Слабое зацепление между цепочками отвечает как бы слабой трехмерности. В этих веществах, как показали экспериментальные и теоретические исследования, все нелинейные эффекты выражены гораздо более отчетливо, чем в обычных трехмерных веществах С Ю, III. Это можно понять на основе чисто качественных соображений. Дело в том, что почти во всех одномерных моделях многие нелинейные возбуждения "бесщеяевые", тогда как в трехмерных моделях многие типы нелинейных решений, присущие одномерным системам, отделены от энергии основного состояния большой щелью в спектре и их трудно возбудить, а значит, они либо отсутствуют вообще, либо их роль незначительна. Из множества своеобразных проявлений нелинейности в квазиодномерных системах упомянем здесь лишь два. Оказывается, что перенос тока в них осуществляется не посредством элементарных возбуждений (т.е. электронами), а с помощью нелинейных волн зарядовой плотности Си], Далее, в полиацетилене, например, в качестве носителей тока выступают солитоны, причем эти солитоны могут быть заряженными, но обладать нулевым спином или обладать спином, но не нести заряда [Il J. Перечень нетривиальных проявлений нелинейных эффектов можно было бы, конечно, продолжить, однако уже сказанного, по-видимому, достаточно, чтобы понять, сколь важное место занимает теория нелинейных явлений во всех разделах современной физики. [c.7]

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