Распределение по энергетическим уровням

Рассмотрим распределение электронов в атоме калия. Атомный номер — 19. Сначала заполняется первый энергетический уровень, содержащий один подуровень 8 и одну орбиталь. На каждой орбитали может быть не более двух электронов с противоположными спинами 1з . Затем заполняется второй уровень с двумя подуровнями 8 и р, причем р-подуровень имеет три орбитали 28 2р . Затем [c.111]

Энергия ионизации молекул. В прямой зависимости от характера распределения электронов по связывающим и разрыхляющим молекулярным орбиталям находится также значение энергии ионизации молекул. Как мы видели, в двухатомной молекуле связывающие электроны лежат глубже, чем в атоме, а разрыхляющие — наоборот. Таким образом, энергия ионизации молекулы, верхний занятый энергетический уровень которой является связывающим, выше, чем таковая свободного атома. Например, энергия ионизации молекулы N2 (15,58 эВ) больше энергии ионизации атома азота (14,53 эВ). Если же верхний занятый уровень молекулы является разрыхляющим, то энергия ионизации молекулы меньше, чем атома. Так, энергия ионизации молекулы О 2 (12,08 эВ) меньше энергии ионизации атома кислорода (13,62 эВ). [c.56]

Атомы элементов имеют на наружном энергетическом уровне по два или одному 5-электрону, Преднаружный энергетический уровень у них не заполнен и состоит из 8+3 или из 8 + 4 электронов. У ниобия в отличие от ванадия и тантала вследствие провала электрона с наружного уровня на -подуровень преднаружного уровня распределение электронов несколько иное [c.197]

Из квантовой механики следует, что электрон, находящийся в изолированном атоме, не может обладать произвольной энергией существуют дискретные уровни энергии. При сближении друг с другом N атомов, образующих кристаллическую решетку твердого тела, каждый энергетический уровень расщепляется на N уровней, причем на каждом из них, согласно принципу Паули, может находиться не более двух электронов с противоположными спинами. Если число атомов очень велико, то N уровней будут настолько близки друг к другу, что их можно рассматривать как почти непрерывную энергетическую зону. Так, например, уровни валентных электронов образуют валентную зону, а более высокие незаполненные уровни — зону проводимости. Распределение уровней электронов в металлическом натрии показано на рис. 152. Здесь зона 35 является валентной, а зона Зр — зоной проводимости. [c.279]

Больцмана, основанной на максвелловском распределении частиц в газе по скоростям, использовать статистику Ферми, учитывающую принцип Паули. Тогда при температуре абсолютного нуля электронный газ обладает некоторой энергией, так как все электроны должны обладать различной энергией, т. е. только один электрон может иметь энергию, равную нулю. На рис. А.60 показано распределение энергии N электронов в объеме 1 см для трех значений температуры. Верхний энергетический уровень, занятый электронами при абсолютном нуле тем- [c.139]

Система, подчиняющаяся распределению Ферми, называется вырожденной и уровень электрохимического потенциала в ней находится выше, чем нижний энергетический уровень. Так, при температуре, близкой к абсолютному нулю, уровень электрохимического потенциала практически совпадает с верхним из заполненных энергетических уровней (см. рис. 5, а). В соответствии с этим величина — (ц + Б,, ) имеет отрицательное значение для всех энергетических уровней, расположенных ниже уровня 1, и положительное значение для более высоких уровней. >Из сказанного [c.40]

Обозначая через энергетический уровень молекулы вида хв /-м состоянии и подставляя (1.117) в (1.111), выпишем равновесные максвелловские функции распределения в более детализированной форме [c.36]

II электронов, распределенных на трех энергетических уровнях, 2 находятся на первом уровне (как у гелия), 8 — на втором (как у неона). Последний — одиннадцатый — располагается в ячейке 5-подуровня третьего уровня. У магния в ячейке 5-подуровня третьего уровня — 2 электрона. В третьем уровне можно поместить 18 электронов (2-3 =18), так как кроме 5- и / -подуровней возможны и /-подуровни. Однако тате как для атомов элементов этого периода третий энергетический уровень является наружным, то, согласно принципу Паули, здесь не может находиться более 8 электронов, поэтому с увеличением заряда ядра от натрия к аргону число электронов на внешнем уровне увеличивается от 1 до 8. [c.51]

Из (XV, ) следует, что 1) данное состояние тем более вероятно, чем ниже его уровень энергии 2) при Т О все молекулы переходят на низший энергетический уровень 3) с ростом температуры увеличивается вероятность высоких уровней энергии 4) при очень высоких температурах, когда (е — е)/А, распределение приближается к равномерному. [c.497]

Необходимо еще раз подчеркнуть, что мезомерия отражает распределение электроиов в молекуле, а не их движение. Это (статическое) распределение электронов характеризует прежде всего энергию основного состояния молекулы (низкий энергетический уровень). Однако прн химической реакции электроны должны быть определенным образом перегруппированы, и в этом случае мезомерия не может уже ничего объяснить. Для этого надо оценивать поляризуемость ) данной электронной системы, которая характеризует подвижность электронов (т. е. является динамической величиной). [c.203]

Третий энергетический уровень имеет три подуровня, / = О (, ), / = 1 (р) и / = 2 (с1). Распределение электронов по 5- и р-подуровням оказывается таким же, как и по аналогичным подуровням первых двух энергетических уровней. Подуровень d появляется впервые у третьего энергетического уровня, ему соответствует пять орбиталей со значениями магнитного квантового числа т = —2, [c.80]

На рис. 6.7 показаны изменения числа занятых электронами энергетических уровней и размеры атомов для элементов группы 1А. У атома лития в ядре имеется три протона, а электроны заселяют два энергетических уровня атомы этого элемента имеют самые маленькие размеры в своей группе. Средний радиус распределения электронов на втором энергетическом уровне в атоме натрия намного меньше, чем в атоме лития, потому что заряд ядра атома натрия гораздо больше, -Ь П. Однако у натрия в отличие от лития заселен еще третий энергетический уровень, и поэтому атом натрия имеет значительно больший общий радиус. При переходе к следующим элементам той же группы с большими порядковыми номерами (и более высокими зарядами ядра) средний радиус распределения электронов для каждого энергетического уровня последова- [c.97]

В нейтральной молекуле. Они предположили, что электрон, первоначально удаляемый из молекулы, обычно покидает орбиту, имеющую наиболее высокий энергетический уровень. Поскольку молекулярные орбиты неоднородны, то положительный заряд также неодинаково распределен по всей молекуле это распределение было рассчитано раздельно для орбит С —С и С —Н. Было найдено, что 23% заряда локализуется на центральной связи С—С и 40% — на соседних связях С—С следующая связь С— С содержит 23% заряда и 7% приходится на конечные связи С— С. Оставшиеся 7% распределяются по связям С —Н. [c.250]

Каждый энергетический уровень имеет (2 г + 1)-кратное вырождение, и, следовательно, функция распределения двухмерного жесткого ротатора определяется выражением [c.67]

Второй уровень иерархии составляют задачи управления совокупностью отдельных процессов, составляющих в определенном смысле законченное производство. На этом уровне решаются задачи оптимального распределения энергетических и материальных потоков с учетом важнейших показателей отдельных процессов. Решение задачи распределения требует использования уже более мощных средств вычислительной техники и разработки специальных алгоритмов управления, учитывающих конкретную структуру данного производства. [c.16]

Но смещение электронов, изменение в распределении электронной плотности означает поляризацию молекулы. Легко поляризуются молекулы веществ, содержащих цепочки сопряженных двойных связей (т. е. я-электроны). Чем длиннее эта цепочка, тем подвижнее я-электроны, тем меньше энергии необходимо для перевода электрона на более высокий энергетический уровень, тем больше при этом смещается поглощение в длинноволновую область спектра и глубже окраска вещества. [c.282]

Заполнение подгрупп по мере увеличения атомного номера элемента идет таким образом, что каждый вновь добавляемый электрон стремится занять самый низкий (из еше не заполненных) энергетический уровень, так как это соответствует наиболее прочной его связи с ядром. Распределение электронов по подгруппам в каждом атоме видно из данных приводимой таблицы (стр. 165). [c.164]

Используя подход Риза [30], Атлас предположил, что число мест, доступных для распределения дефектов с ы, энергией, уменьшается по мере распределения дефектов с более низкой энергией. Учитывая, что ио энергетический уровень может вместить Л л/Сл вакансий, число способов распределения По вакансий по Л/ д( = 2Л м) анионным местам будет [c.98]

Сущность каталитического действия Н+ в рассмотренных реакциях заключается в том, что электрофильный реагент Н+ имеет свободную (незанятую) орбиталь и избыточный положительный заряд. Свободный энергетический уровень Н+ может взаимодействовать с энергетическими уровнями несвязывающих орбиталей, а также с верхними заполненными молекулярными орбиталями кислорода. На свободную орбиталь Н+ смещается электронный заряд с несвязывающей или верхней заполненной орбитали кислорода. В результате возникает связь донорно-акцепторного типа между протоном и атомами кислорода. Распределение электронной плотности в молекуле изменяется. За счет понижения электронной плотности на связях — прочность их понижается, молекула поляризуется. [c.625]

Различие между а и а обусловлено тем, что в действительности имеется не один электронный терм начального состояния, как это показано на рис. 157, а множество термов, каждому из которых соответствует свой энергетический уровень электрона в металле. С каждого из этих уровней в принципе возможен переход электрона на реагирующую частицу. Вероятность такого перехода определяется как энергией активации и а (е), являющейся функцией от энергии электронного уровня е, так и функцией распределения электронов по уровням п (е) 1см. уравнение (55.4)]. В самом деле, чем ниже уровень е, тем с большей вероятностью там можно найти электрон, но одновременно тем больше энергия активации и а, затрудняют,ая достижение точки пересечения термов. С другой стороны, чем выше уровень е, тем меньше и А, но тем меньше вероятность нахождения на этом уровне электрона. Таким образом, в зависимости от е произведение п(е) ехр [—и а (е)/ /кТ, определяющее общую вероятность перехода электрона с уровня е в металле на реагирующую частицу, проходит через максимум при некотором значении е=е. Именно с уровня е и будет совершаться электронный переход, составляющий элементарный акт процесса разряда — ионизации. Так как максимуму произведения п(е) ехр [— /д/ /кТ] отвечает также максимум его логарифма, т. е. величины 1п л(е)— [c.287]

У неона электронное строение атома и распределение электронов по орбиталям такозы, что в его атоме нет неспаренных электронов. Подобно гелию неон ие образует молекул с другими атомами его валентнооь равна нулю. Для перевода атома Ne в возбужденное состояние необходима очень большая энергия, так как возбуждение сопряжено с переходом электронов на более высокий энергетический уровень. [c.89]

Процессы релаксации. Заселенность энергетических уровней системы спинов подчиняется статистическому распределению Больцмана [уравнение (5.1.12)]. При тепловом равновесии более низкий энергетический уровень заселен несколько больше, чем более высокий, и в этом случае преойаадает резонансное поглощение. Если бы система спинов обменивалась энергией только с переменным полем, то это привело бы к выравниванию степени заселенности уровней и сигнал поглощения стал бы уменьшаться (состояние шхсыи ия ). Однако система спинов одновременно взаимодействует со своим диамагнитным окружением (называемым в общем решеткой), что приводит к безызлучательным энергетическим переходам спин-решеточная релаксация). Вследствие этого обмена энергией с решеткой тепловое равновесие в системе спинов вновь приближается к состоянию, соответствующему распределению Больцмана. Ход этого процесса описывается экспоненциальной функцией и характеризуется постоянной времени, называемой време-нел спин-решеточной релаксации Т . Если процесс спин-решеточной релак- [c.250]

Попытаемся теперь установить взаимосвязь между величиной атомного радиуса и зарядом ядра, а также электронным строением атома, обратив основное внимание на самый верхний энергетический уровень, заселенный электронами. Атомный радиус возрастает при увеличении главного квантового числа п этого высшего занятого энергетического уровня. Однако средний радиус электронного распределения для каждого энергетического уровня в различных атомах неодинаков, так как он зависит от эффективного заряда ядра. Под эффективным зарядом ядра понимается кажущийся заряд, который воздействует на рассматриваемый электрон. Величина 2эфф меньше, чем истинный заряд ядра Z, потому что каждый внешний электрон частично экранируется от действия ядра внутренними электронами. Для самых внешних электронов степень экранирования истинного заряда ядра другими электронами этого же атома или иона можно охарактеризовать с помощью постоянной экранирования 5, которая определяется как разность между истинным и эффективным зарядами ядра. Таким образом, эффективный заряд ядра можно выразить как разность истинного заряда ядра и постоянной экранирования 2эфф = Z — 5. Электроны каждого энергетического уровня слабо экранируются другими электронами, находящимися на том же уровне, но существенно экранируются электронами, находящимися на более глубоких уровнях. [c.97]

Степень поляризации аниона под воздействием катиона определяется не только ионным потенциалом катиона, но и тем, каков его самый внешний занятый электронами энергетический уровень. Для одного и того же энергетического уровня распределение -электронов оказывается более диффузным, чем распределения 5- и р-электронов. Другими словами, -электроны проводят в среднем больше времени в удалении от ядра, чем. 9- или р-электроны. По этой причине катионы с -электронами на внешнем энергетическом уровне оказываются более мягкими и сильнее взаимодействуют с анионами. К числу таких ионов с -электронами на внешнем энергетическом уровне относятся катионы большинства переходных металлов и непосредственно следующих за ними (постпереходных) элементов соответствующих периодов. Принято говорить, что они обладают большой поляризующей способностью. [c.131]

Свободнорадикальное состояние есть результат перераспределения подведенной механической энергии между связями в промежуточном активном состоянии , возникающем в момент действия механических сил. Энергетический уровень этого промежуточного активного состояния в каком-то ло кальном микрообъеме полимера может быть в целом как выше, так и ниже энергии диссоциации связей, но даже в последнем случае это приводит к механокрекингу вследствие неравномерного флюктуативного распределения энергии, по связям [77, с. 452]. Превращение промежу- [c.25]

Способность химического соединения поглощать свет завишт от характера распределения электронов вокруг атомных ядер в его молекуле. При поглощении молекулой фотона один из ее электронов переходит на более высокий энергетический уровень. Происходит это по закону все или ничего чтобы перевести электрон на более высокий энергетический уровень, фотон должен обладать определенным минимальным количеством энергии (лат. quantum-количество отсюда второе название фотона- квант ). Молекула, поглотившая фотон, находится в высокоэнергетическом возбужденном состоянии, которое, как правило, нестабильно. Если отключить источник света, то высокоэнергетические электроны обычно быстро вновь переходят на свои низкоэнергетические орбитали при этом молекула возвращается в исходное стабильное, так называемое основное состояние, высвобождая энергию возбуждения (в форме света или тепла). Свет, испускаемый возбужденной молекулой при ее возвращении в основное состояние, называют флуоресценцией (рис. 23-7). Переход молекулы в возбужденное состояние под действием света и высвечивание энергии при флуоресценции-чрезвычайно быстрые процессы. Для возбуждения молекулы хлорофилла in vitro требуется всего лишь несколько пикосекунд (1 пс = 10 с). Время пре- [c.689]

Ответ. В данной системе возможны только три миюросостояния 7,5,0 8,3,1 и 9,1,2. Допустим, что статистические веса g энергетических уровней одинаковы. Согласно статистике Больцмана, микросостояние 9,1,2 не является наиболее вероятным, поскольку при равенстве всех g V лаиболее вероятного распределения более высокий энергетический уровень ие может быть заселен полнее, чем более низкий. Далее, микросостояние 8,3,1 должно иметь большую вероятность, чем 7,5,0, так как при равенстве расстояний между энергетическими уровнями [(ег—Si) = onst] в больимановском распределении отношение Л з/Л г должно быть таким же, как Л о/Л, . [c.305]

Следовательно, в фенах отсутствие второго ароматического секстета компенсируется переходом одной пары подвижных электронов на более низкий энергетический уровень в ангулярном кольце и расширением области передвижения остающейся пары подвижных электронов. Очевидно, что подобная компенсация невозможна при разделении второго секстета в дибензаценах, которые поэтому должны иметь асимметричное электронное распределение (ЬУа и ЬУб) и проявляют эффект асимметрического аннеллирования. [c.95]

Преднаружный энергетический уровень атома кислорода в отличие от остальных элементов группы содержит всего два электрона. Такая особенность в строении атома кислорода, несомненно, обусловливает некоторые особенности в его свойствах. Распределение электронов наружного уровня в атомах халькогенов представлено схемой [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология