Энергетические уровни молекул неустойчивые

Ранее было отмечено, что другое состояние, а именно 2 -со-стояние, возникает из конфигурации (Iss) (2/ з) оно, однако, диссоциирует не на два нормальных атома водорода, а на один нормальный и один возбужденный атом, обладающий 2s- или 2/>-электроном. Действительно, согласно схеме соотношения энергетических уровней (рис. 35), ни конфигурация ls2s, ни ls2/> не могут приводить к (Iso) (2ра). Вероятно, что 2s- (или 2р-) электрон превращается в Зрт (или38а),но так как более низкая энергетическая орбита (2рз) является незанятой, то электрон переходит на этот уровень, что он может сделать, не изменяя ни характера симметрии, ни значений А и 5 молекулы. Так как 2/ а-уровень не является более высоким, а возможно даже, что он является более низким, чем 2s- или 2/)-уровень отдельных атомов, то эта орбита не будет теперь ослабляющей. В результате S -состояние молекулы водорода является устойчивым по отношению к одному нормальному и одному возбужденному ( iS или Р) атому водорода (рис. 37), хотя 2ц-состояние с той же самой электронной конфигурацией неустойчиво по отношению к двум нормальным атомам. Сравнительно частым явлением у обычных молекулярных электронных конфигураций является то, что данная конфигурация представляет систему, неустойчивую по отношению к двум нормальным атомам, в то время как та же самая конфигурация может быть устойчивой по отношению к одному или более возбужденным атомам. Ранее было указано, что состояние с высшей мультиплетностью для данной электронной конфигурации является состоянием с низшей потенциальной энергией в его равновесном состоянии диаграмма потенциальной энергии на рис. 37 показывает справедливость этого для рассмотренного случая. [c.342]

При поглощении светового кванта атом переходит в неустойчивое возбужденное состояние. Существует ряд процессов, ведущих к распаду этого состояния. Главные из них — спонтанное возвращение атома в нормальное состояние, сопровождаемое излучением фотона той же частоты, что и поглощенный (резонансная флуоресценция) спонтанный переход на промежуточный уровень при излучении фотона меньшей частоты переход на более нижний (или более высокий) энергетический уровень в результате тушащих (или возбуждающих) столкновений с другими атомами, молекулами или электронами вынужденное излучение под воздействием другого фотона той же частоты. Одним из основных результатов таких процессов является излучение фотонов оптически возбужденными атомами, которое называют атомной флуоресценцией. [c.43]

Теория поглощения света не будет здесь рассмотрена более подробно, так как ее можно трактовать только с помощью квантовой теории и волновой механики. Однако в качестве рабочей гипотезы и для понимания этого явления химиком-органиком можно с успехом использовать теорию мезомерии. В соответствии с этой теорией красителем является ненасыщенное соединение, которое можно описать с помощью ряда мезомерных предельных структур. Поглощая световую энергию, непрочно связанные валентные электроны переходят на более высокий энергетический уровень, н, таким образом, молекула красителя переходит в возбужденное состояние. Чем большее число мезомерных структур участвует в основном состоянии, тем легче обычно происходит возбуждение молекулы и тем глубже окрашено соединение. В соответствии с этим все окрашенные вещества должны были бы быть неустойчивыми. Однако благодаря тому, что ненасыщенные группы, введенные в ароматические и хииоидные системы, могут стабилизоваться, в результате сопряжения и образования водородны.ч связей, химикам удалось получить чрезвычайно устойчивые красители. [c.597]

Внутри молекулы создается нечто подобное напряжению связующие единицы сродства углеродных атомов как бы стремятся выпрямиться и занять нормальное тетраэдрическое положение. Измерение молярных теплот сгорания, рассчитанные на одну группу СНз, показывают, что если в предельных углеводородах на одну группу СНг приходится в среднем 158 ккал, то в непредельных эта величина возрастает до 170 ккал. Следовательно, система с двойной связью занимает более высокий энергетический уровень, чем система с простой связью. Двойная связь оказывается неустойчивой. [c.64]

Согласно этой схеме молекула, взаимодействуя с фотоном монохроматического излучения сначала возбуждается до какого-то неустойчивого, так называемого виртуального, состояния. Затем она может отдавать этот фотон, не обмениваясь с ним энергией, т. е. возвращаясь в исходное состояние,— это релеев-ское рассеяние света. Возможно, однако, заимствование молекулой части энергии фотона, т. е. отдается фотон меньщей энергии, а молекула переходит на более высокий по сравнению с исходным энергетический уровень Е, — это стоксово КР. Если молекула уже находилась в возбужденном состоянии Е, то пр взаимодействии с фотоном она может отдавать часть своей энергии рассеивая фотон большей энергии и переходя на более низкий энергетический уровень Е",— это антистоксово КР. В связи с меньшей заселенностью более высоких уровней в соответствии с тепловым распределением молекул антистоксовых переходов в единицу времени происходит меньше, чем стоксовых, так что интенсив- [c.176]

Когда молекула хлорофилла или другого фотосинтетического пигмента поглощает свет, говорят, что она перешла в возбужденное состояние. Энергия света используется для перевода электронов на более высокий энергетический уровень. Энергия света улавливается хлорофиллом и преобразуется в химическую энергию. Возбужденное состояние хлорофилла неустойчиво, и его молекулы стремятся вернуться в обычное (устойчивое) состояние. Например, если через раствор хлорофилла пропустить свет, а затем понаблюдать за ним в темноте, то мы увидим, что [c.261]

Для разложения (НгОг) на (Нг) и (Ог) надо затратить большую энергию перекись водорода оказывается энергетически неустойчивой лишь для распада на (НгО) и /г (Ог), т. е. из-за конкуренции с молекулами (Ог). Уровень (НгОг) на рис. 38 не самый низкий, а второй снизу, что сходно с положением уровня озона над уровнем 17г (О2) на рис. 23. [c.119]

Эти методы определяются способностью электронов валентной оболочки молекул поглощать кванты света, соответствующие ультрафиолетовой и видимой части электромагнитного спектра и переходить при этом в возбужденное состояние. Один из электронов, занимающий определенный энергетический уровень (молекулярную орбиталь) молекулы переходит на уровень более высокий. При этом молекула из основного (низшего) энергетического состояния о переходит в одно из возможных возбужденных энергетических состояний ( 1, 2 и т. д.). На рис. 4.3 приведена упрощенная схема возбуждения (а) и дезактиващш возбужденной молекулы (б), в которой не учтены колебательные и вращательные энергетические состояния молекулы. Поглотив квант света, молекула получает порщоо энергии (АЕ, = Ау, АЕ2 = ЛУг и т. д.). Ее валентная оболочка оказьшается поляризованной и неустойчивой, поэтому время жизни возбужденной молекулы невелико и составляет с или меньше. [c.106]

Термин излучение высокой энергии охватывает рентгеновские и улучи, ускоренные электроны и Р-частицы ядерного распада, протоны, дейтероны, а-частицы и нейтроны, энергия которых значительно превышает первые потенциалы ионизации (для газов 9—15 эв). Большое количество энергии, которое несет с собой каждая частица или фотон, позволяет ей проникать в вещество и преодолевать силы связи между атомами. Чаще всего частица с высокой энергией полностью удаляет из атома или молекулы электрон, оставляя неустойчивые заряженные частицы, называемые первичными ионами поэтому такие виды излучения известны как иоиизируюи1,ее излучение . Однако не все столкновения приводят к ионизации. Электрон может перейти иа более высокий энергетический уровень с образованием возбужденного атома или молекулы, последующие химические реакции которых могут быть неотличимы от реакций первичного иона. [c.508]

Здесь можно сделать несколько замечаний об электронных парах . Как будет показано в дальнейшем, двухэлектронная валентная связь играет важную роль в теории валентности. Рас-сз ждения, приведенные в этом параграфе, показали, что пара электронов осуществляет связь в молекуле водорода. Хотя и один электрон может образовывать связь, как это имеет место в молекулярном ионе водорода, пара электронов оЭразует более прочную связь. Из рассуждений предыдущего параграфа видно, почему три электрона обычно не дают прочной связи третий электрон должен при этом переходить в более высокое энергетическое состояние, что делает неустойчивой всю конфигурацию Подобные утверждения имеют силу не только для двухатомных молекул, но и для молекул, состоящих из многих атомов. Можно приближенно считать, что электрон, связующий люэую пару атомов в многоатомной молекуле, находится в определенном квантовом состоянии. На низшем уровне энергии могут быть только два электрона с противоположными спинами (под термином уровень здесь подразумеваются два состояния со всеми одинаковыми квантовыми числами, за исключением спинового). Это не означает, что при известных условиях не могут существовать двойные или тройные связи, в которых участвует больше двух электронов или даже трехэлектронная связь (см. 16.13), но прежде всего свидетельствует об исключительном значении электронных пар в химии. [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология