Энергетические состояния атомов

Хотя решение уравнения (8-13) на деле оказывается довольно непростой задачей, оно является чисто математической операцией и в нем нет ничего таинственного. Энергия частицы Е представляет собой переменную, значения которой ограничены, или квантованы, граничными условиями, налагаемыми на функцию v . Наша следующая задача состоит в отыскании допустимых энергетических состояний атома. [c.362]

Энергетическое состояние атома с несколькими электронами определяется состоянием отдельных электронов. [c.8]

Наличие дискретных энергетических состояний атома объясняет также особенности рентгеновских спектров. Рентгеновские лучи возникают при воздействии катодных лучей на атомную решетку анода. Как установил Мозли (1913 г.), рентгеновские спектры для различных видов атомов имеют много общего. Они состоят из нескольких групп линий, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга с увеличением длины волны группы линий обозначают как К-, [c.40]

Квантовая механика и анализ спектров показывают, что заполнение квантовых ячеек, отвечающее низшему энергетическому состоянию атома, происходит следующим образом. При заполнении оболочки электроны сначала располагаются по ячейкам, отвечающим различным значениям магнитного квантового числа, и только после того как все ячейки в оболочке заполнены, при дальнейшем прибавлении электронов в ячейках появляется по два электрона с противоположно направленными спинами. Иными словами, заполнение электронных оболочек происходит таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным. Это важное положение нсс -1т название правила Хунда. [c.48]

Энергетические состояния атома водорода [c.69]

Каждой клеточке (называемой квантовой ячейкой) соответствует определенная орбиталь . В первой схеме все р-электроны имеют разные значения во второй — у двух р-электронов они одинаковы. Квантовая механика и анализ спектров показывают, что заполнение квантовых ячеек, отвечающее низшему энергетическому состоянию атома, происходит следующим образом. При заполнении оболочки электроны сначала располагаются по ячейкам, отвечающим различным значениям магнитного квантового числа, и только после того как все ячейки в оболочке заполнены при дальнейшем прибавлении электронов в ячейках появляется по два электрона с противоположно направленными спинами. Иными словами, заполнение электрон ныу пбоппир - происходит таким образом, ч то о ы суммарный спин О ы л КТ с1 к с и м о л и п ы-м" . Эт [c.29]

По мере того как росло понимание роли электрона в свойствах элементов, появлялось и понимание периодической системы. Около 1923 г. стало очевидно, что для объяснения линий спектра надо определить различные энергетические состояния атома, для чег необходимы четыре квантовые числа. Из всех возможных состоя- [c.95]

Справочник состоит из двух томов. В 1-й части I тома Справочника излагаются методы расчета таблиц термодинамических свойств веществ в жидком и твердом состояниях и в состоянии идеального газа, основные сведения об энергетических состояниях атомов и простых молекул, а также методах определения постоянных, необходимых для расчетов таблиц термодинамических свойств. Во 2-й части излагаются результаты исследований и приближенных оценок молекулярных постоянных, теплоемкостей и теплот фазовых переходов, а также термохимических величин веществ, рассматриваемых в Справочнике. На основании критического анализа в специальных таблицах приводятся значения этих достоянных, принятые для последующего расчета таблиц термодинамических свойств индивидуальных веществ. В отдельных разделах описываются расчеты термодинамических функций газов, оценивается их точность и дается сравнение с литературными данными. В 3-й части приводится различный вспомогательный материал, в том числе значения основных физических постоянных, атомных весов и процентное содержание изотопов элементов, соотношения, связывающие между собой силовые постоянные и частоты колебаний молекул разных типов, а также произведения их главных моментов инерции и структурные параметры. В этой же части излагаются методы вычисления поправок к значениям термодинамических функций газов, учитывающих взаимодействие их молекул, и рассматриваются данные, необходимые для расчета этих поправок для 34 газов, а также критические постоянные ряда веществ и методы их оценки. [c.13]

По существу, принцип Паули утверждает, что в каждом энергетическом состоянии атома может находиться только один электрон. Если состояние, отвечающее тому или иному набору значений всех четырех квантовых чисел, не вырождено, то каждая определенная комбинация этих чисел определит новое энергетическое состояние и в каждом из этих состояний может находиться только один электрон. Так, ключ к электронному строению атомов, а отсюда и к свойствам элементов был найден в четырех квантовых числах и их ограничении принципом исключения Паули. [c.96]

Рис. 1.2. Радиальное распределение вероятности пребывания электрона для основного энергетического состояния атома водорода

Рассмотренные энергетические состояния атома (термы) зависят от квантовых чисел L, S и J, но не зависят от Mj, т. е. терм 1J +1 [c.90]

Рассмотренные выше энергетические состояния атома (термы) зависят от квантовых чисел L, S и I, но не зависят от Mj, т. е. терм 27+1 кратно вырожден по J. [c.80]

Приводившееся выше теоретическое выражение для Ау позволяет производит различные приближенные расчеты, связанные с изменением энергетического состояния атома водорода. Вводя в уравнение множитель 1,44-10 , служащий для перехода от эргов на один атом к ккал на грамм-атом, получаем [c.83]

Рнс. 1. Энергетические состояния атома бериллия в нормальном (о) и во )-бужденном (б) состоянии [c.9]

Многочисленные экспериментальные исследования, проводившиеся оптическими методами, подтверждали выводы теории Дирака о тонкой структуре энергетических состояний атома водорода. В некоторых экспериментах наблюдалось небольшое расщепление уровней 25i/, и 2р./ но это расщепление было порядка вероятной ошибки измерения (- 10" по отношению к энергии перехода). Применение радиочастотной техники к исследованию малых разностей между энергетическими уровнями повысило точность измерения на 3—4 порядка, что позволило в 1947 г. Лэмбу и Резерфорду [50] с достоверностью установить, что уровни 2si/j и 2рч смещены друг относительно друга [c.313]

Р и с. 2. Энергетические состояния атома фтора и хлора [c.11]

Перейдем к исследованию приближенных методов вычисления энергетических состояний атомов, содержащих более двух электронов. Пренебрегая спин-орбитальным взаимодействием, оператор Гамильтона атома в системе координат, связанной с ядром атома, можно записать в виде [c.347]

Рис. 5. Энергетическое состояние атома азота

Важнейшей характеристикой системы является ее энергия. Выше уже говорилось, что энергетическое состояние атома отож- [c.47]

Решение уравнения Шрёдингера позволяет найти определенные собственные значения энергии, соответствующие стационарному состоянию атома. Каждому значению собственной энергии , соответствует определенная волновая функция — собственная функция которая описывает стационарное состояние. Решение уравнения Шрёдингера, например для атома водорода (при выполнении необходимых граничных условий), дает для энергетических состояний атома водорода следующее соотношение [c.175]

Ингибитор ИФХАН-1 представляет собой производные низкомолекулярных аминов, которые способны значительно тормозить катодную реакцию восстановления кислорода. Это их действие связано с образованием на поверхности металла полимолекулярных слоев, затрудняющих диффузию кислорода к электроду. Преимущество ингибитора ИФХАН-1 перед чисто катодными ингибиторами — это способность замедлять и анодную реакцию за счет изменения энергетического состояния атомов металла на поверхности в результате адсорбции этих соединений. [c.163]

Спектральные правила отбора. Теперь. мы располагаем энергиями всех возможных энергетических состояний атома водорода, и нельзя удержаться от искушения отнести атомный спектр к переходам между всеми возможными парами состояний. Можно было бы сказать, что изменение энергии Л в атоме приводит к возникновению фотона с энергией А и поэтому к частоте л , определяемой следующим образом [c.484]

До сих пор мы рассматривали только атом водорода, где имеется всего один электрон. Было указано, что в самом низком энергетическом состоянии атома водорода электрон находится на первом энергетическом уровне. Этот уровень, характеризуемый значением главного квантового числа п = 1, состоит всего из одного подуровня, и ему соответствует только одна орбиталь. При возбуждении атома электрон переходит на один из более высоких энергетических уровней и может оказаться при этом на орбитали иного типа, имеющей одну из нескольких ориентаций в пространстве. Каждая из таких орбиталей характеризуется определенной комбинацией квантовых чисел п, I тл т. [c.79]

При электрохимическом растворении осадков на твердых электродах во многих случаях наблюдаются два или даже три пика ионизации осажденного вещества. Одновременно с главным, или основным, пиком регистрируются пики при более положительных потенциалах. Их появление обусловлено различным энергетическим состоянием атомов металла в осадке, поскольку первый монослой осадка связан с поверхностью электрода сильнее, чем последующие слои между собой. Кроме того, энергия связи первого монослоя с электродом не одинакова и зависит от состояния его поверхности. [c.426]

Уширение спектральных линий обусловлено совместным действием ряда факторов квантово-механи-ческой неопределенностью энергетических состояний атома, тепловым движением атомов относительно оси наблюдения (эффект Допплера), столкновениями атомов с посторонними частицами (эффект Лорентца) и между собой (резонансное уширение) и рядом др>тих эффектов. [c.824]

Дискретность энергетических состояний атомов проявляется в опытах Франка и Герца (1914 г.), при изучении оптических спектров атомов и в ряде других явлений. Дискретность значений проекций момента количества двил-сения на направление магнитного поля доказывается опытами Штерна и Герлаха (1922 г.), в которых исследовалось отклонение потока атомов в неоднородном магнитном поле. [c.12]

Содержание 1 тома Справочника. В 1-й части I тома изложены методы расчета термодинамических свойств индивидуальных веществ. Эта часть состоит из четырех глав, в которых рассматриваются современные представления об энергетических состояниях атомов и молекул, необходимые для вычисления термодинамических функций газов методами статистической термодинамики статистические методы вычисления термодинамических функций газов на основании данных о постоянных их молекул методы вычисления термодинамических свойств веществ в твердом и жидком состояниях на основании результатов калориметрических измерений термохимические величины, необходимые для расчетов термодинамических свойств веществ, методы их определения и оценок. Наряду с изложением указанных вопросов в этих главах рассматривается основная справочная литература, в которой могут быть найдены сведения о молекулярных постоянных, термодинамических свойствах и термохимических величинах. [c.20]

В двух предыдущих параграфах были рассмотрены приближенные методы вычисления волновых функций и энергетических состояний атомов периодической системы элементов Менделеева. Основным результатом этих методов расчета было доказательство того, что в атомах можно приближенно говорить о движении отдельных электронов, на которые действует поле ядра и самосогласованное поле остальных электронов. Этот результат позволяет исследовать качественные закономерности строения атомов на основе простых и элементарных рассуждений. В частности, удается объяснить природу периодичности изменения свойств, обнаруживаемую в ряду элементов, расположенных в порядке увеличения атомного номера. [c.358]

Квантование энергетических состояний атомов проявляется прежде всего в спектрах (см. ФХ 1.4.3 и 1.4.13). [c.399]

Наиболее полное представление об энергетическом состоянии атома дает атомная спектроскопия — прежде всего вслед-стние возможности с высокой точностью определять длину волны излучения. [c.42]

Вопросы строения и энергетических состояний атомов и молекул рассматриваются в главе I. [c.29]

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ [c.32]

Возможные энергетические состояния атома называют термами] каждому терму соответствует определенное энергетическое состояние. В многоэлектронном атоме спектры значительно усложняются наряду с одиночными линиями появляются [c.68]

Каждому квадрату (называемому каОнтовой ячейкой) соответствует определенная орбиталь. В первой схеме все р-электроны имеют разные значения /я во второй - у двух р-электронов они одинаковы. Квантовая механика и анализ атомных спектров показывают, что заполнение орбиталей, отвечающее низшему энергетическому состоянию атома, происходит следующим образом. При заполнении подуровня электроны сначала располагаются по орбиталям, отвечающим различным значениям магнитного квантового числа, и только после того как все орбитали подуровня однократно заполнены, в орбиталях появляется по два электрона с противоположно направленными спинами . Иными словами, заполнение энергетических подуровней происходит таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным. Это важное положение носит название правила Хунда. Из двух приведенных схем строения атома азота устойчивому состоянию (с наименьшей энергией) отвечает первая, где все р-электроны занимают разные орбитали. [c.32]

Запись электронной конфигуращш атома (см. 12) еще не вполне точ-,но отражает его состояние. Например, электронная конфигурация атома углерода з 2з 2р не говорит о том, одинаковы значения т, у двух / -электронов или разные. А от этого зависит энергетическое состояние атома. [c.51]

Модель гибридизации атомных орбиталей. Обычно химические связи образуются за счет электронов разных энергетических состояний атома. Так, у атомов бериллия (2я22р ), бора (2з 2р ) и углерода (2з 2рЗ) в образовании связей одновременно принимают участие как э-, так и р-электроны. Несмотря на различие форм исходных электронных облаков, связи, образованные с их участием, оказываются равноценными и расположенными симметрично. В молекулах ВеСЬ, ВС1з и ССЦ, например, валентный угол С1ЭС1 равен 180°, 120° и 109°28 соответственно [c.83]

Определенное энергетическое состояние атома называется атомным термом. Классификация термов (в приближении 5-связи) осуществляется в соответствии с величинами орбитального, спинового и полного моментов атома. Терм обозначают следующим образом Слева вверху записывается мультиплетность состояния, определяемая величиной полного спина 5 и показывающая число возможных значений проекций полного спинового момента. В зависимости от спина состояния называются следующим образом [c.74]

Представление об энергии связи является универсальным и в равной мере -приложимо как к молекулам, так и к конденсированному состоянию. Однако величина энергии связи при переходе от молекул к кристаллу изменяется, поскольку при этом изменяются координационное число и энергетическое состояние атомов. При образовании кристалла из газообразных молекул наблюдается выигрыш в энергии, обусловленный упорядоченным расположением атомов в кристаллической решетке. Чтобы оценить этот выигрыш, нужно сравнить между собой энергии разрыва связи в кристалле и газообразной молекуле. Разрыв связи в молекуле может быть осуществлен гомолитически (с образованием нейтральных атомов) и гетеролитически (с образованием ионов). Для молекулы ЫаС1 в первом случае согласно уравнению [c.76]

При образовании сплавов типа твердого раствора или химического соединения происходит изменение энергетического состояния атомов в металле по сравнению с их энергетическим состоянием в индивидуальных кристаллических решетках металлов или в кристаллических решетках сплавов типа механической-смеси. Уменьшение парциальной молярной энергии Гиббса компонентов в сплавах типа твердых растворов или химических соединений приводит к смещению равновеснцх потенциалов металлов в положительную сторону на величину [c.255]

Если пренебречь спиновыми состояниями ядер и внутриядерными энергетическими состояниями, то все структурные особенности атома оказываются связанными с его электронным строением. Изменения энергии, с которыми связаны спектральные переходы, сопровождаются изменениями электронного строения. В большинстве проводимых экспериментов спектры можно описывать, в рамках модели независимых частиц, с учетом изменений в электронной конфигурации атома. Как правило, две конфигурации, с которыми связан каждый переход, различаются только состоянием одного электрона. В гл. 7 было показано, что большинству электронных конфигураций (за исключением конфигураций замкнутых оболочек) соответствует ряд связанных с ними термов. Эти термы определяют энергетические состояния атома. Спектральные переходы представляют собой переходы из какого-либо терма одной конфигурации на другой терм, обычно относящийся к другой конфигурации. [c.168]

Доказательство квантования энергетических состояний атомов — опыт Франка и Герца электроны после Их ускорения в электрическом поле пропускают через газ (например, пары Н ), где они соударяются с его частицами и отдают дискретными порциями часть своей энергии газу, атомы которого переходят на более высокие энергетические уровни. Если регистрировать вызываемую электронами силу, тока в зависимости от ускоряющего напряжения V, то наблюдаются минимумы на тех участках кривой, для которых энергия поступатёльного движения электронов е и соответствует разности двух энергетических состояний атома газа [c.399]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология