Гелия молекула двухатомная

При химическом взаимодействии атомов образуются молекулы. Молекулы бывают одноатомные (например, молекулы гелия Не), двухатомные (азота N2, оксида углерода СО), многоатомные (воды Н2О, бензола Се Не) и полимерные (содержащие до сотен тысяч и более атомов — молекулы металлов в компактном состоянии, белков, кварца). При этом атомы могут соединяться друг с другом не только в различных соотношениях, но и различным образом. Поэтому при сравнительно небольшом числе химических элементов число различных веществ очень велико. Состав и строение молекул определяют состояние вещества при выбранных условиях и его свойства. Например, диоксид углерода СО2 при обычных условиях — газ, взаимодействующий с водой, а диоксид кремния 8102 — твердое полимерное вещество, в воде не растворяющееся. При химических явлениях молекулы разрушаются, но атомы сохраняются. Во многих химических процессах атомы и молекулы могут переходить в заряженное состояние с образованием ионов — частиц, несущих избыточный положительный или отрицательный заряды. [c.18]

Малая доля свободного объема и весьма незначительная подвижность структурных элементов силикатных стекол должны приводить к неудовлетворительным сорбционным н диффузионным характеристикам для большинства газов, с и в металлических мембранах возможен процесс диссоциации двухатомных молекул и их диффузия в атомарной или даже протонной, как у водорода, формах, то в стеклах происходит миграция молекул растворенных газов. В результате проницаемость стекла с увеличением молекулярных характеристик диффундирующего газа резко падает, в частности для кварца при 400 °С коэффициенты проницаемости метана и азота равны 6-10-2 моль-м/(м2-с-Па), т. е. примерно на шесть порядков ниже, чем проницаемость гелия. Высокая селективность мембран из силикатных стекол наряду с удовлетворительной проницаемостью по гелию является главным технологическим преимуществом этих систем при выделении гелия. Основные проблемы внедрения связаны с хрупкостью стеклянных трубчатых мембранных элементов. [c.120]

В обычных условиях гелий химически инертен, но при сильном возбуждении атомов он может образовывать молекулярные ионы. Так, при электрическом разряде возникают ионизированные двухатомные молекулы Нб2+f(af )-( Tf= P)i]. В обычных условиях (вне электрического разряда) эти ионы неустойчивы захватывая недостающий электрон, они распадаются на два нейтральных атома. Возможно также образование ионизированных молекул НеН+[(о )-]. [c.609]

Почему двухатомная молекула водорода устойчивее, чем отдельно взятый атом водорода, а гелий, наоборот, устойчив в одноатомном состоянии [c.64]

В свободном состоянии большинство металлоидов существует в форме молекул. В одних случаях эти молекулы одноатомны (благородные газы) или двухатомны (N2, Рг, СЬ), в других — достигают гигантских размеров (в случае, например, бора и алмаза). Температуры плавления металлоидов охватывают широкий диапазон значений. Самая высокая температура плавления у углерода ( — 4000 К), самая низкая — у гелия (1 К). [c.402]

Итак, среди свободных атомов различных химических элементов наиболее стабильной электронной конфигурацией обладают атомы гелия (1з ) и атомы остальных благородных газов (яs пp ). Можно ожидать, что атомы других химических элементов стремятся приобрести электронную конфигурацию ближайшего благородного газа как отвечающую минимуму энергии и, следовательно, наиболее стабильную. Например, это становится возможным при образовании электронных пар, в одинаковой мере принадлежащих соединяющимся атомам и взаимодополняющих их электронные орбитали до устойчивой конфигурации типа 1з или пз пр . Так образуются, например, все двухатомные молекулы простых веществ [c.31]

Рассмотрим возникновение а-и л-связей на примере образования двухатомных молекул элементов второго периода, так как образование молекулы водорода и невозможность образования молекул гелия мы уже рассмотрели. Количество ковалентных связей, возникающих между одинаковыми атомами, определяется числом непарных электронов, находящихся на орбиталях атома, или суммарным спиновым моментом всех электронов внешнего уровня атома (правило Гунда). [c.76]

Сопоставление наборов потенциальных кривых двухатомных молекул гелия и бериллия [181 открывает путь к пониманию химической инертности гелия, а вместе с тем решает проблему гомологии Не и Ве, как членов одной и той же группы Системы. [c.162]

Полосатые спектры возбужденных двухатомных молекул Heg наблюдались уже давно—в 20—30-х годах текущего столетия — в электроразряде через газообразный гелий при разных давлениях и при разностях потенциалов порядка двух десятков вольт. Открыт был и сложный спектр, отвечающий переходу электрона от устойчивого возбужденного состояния на основную репульсивную потенциальную кривую. [c.167]

В 40—50-х годах было мало работ, углублявших сведения о загадочных двухатомных молекулах элемента, признанного химически наиболее инертным, и относились к ним до известной степени как к курьезу. За последнее десятилетие, однако, проблема химии гелия сильно продвинулась вперед как в экспериментальном, так и в теоретическом направлении. Это следует приветствовать, так как в перспективе следует еще многое понять в вопросах химической инертности и реакционной способности. [c.168]

Другие гомоядерные двухатомные молекулы. Принцип построения молекулярных орбиталей тот же, что и для молекулы водорода. Диаграммы МО для гелия и водорода одинаковы и отличие состоит только в том, что дополнительные два электрона занимают разрыхляющую а -орбиталь и поэтому молекула неустойчива. [c.273]

Двухатомная молекула Нсг существовать не будет, так как имеющиеся у двух атомов гелия четыре электрона расположатся на связывающей и разрыхляющей орбиталях, что приводит к нулевой кратности связи. Но в то [c.57]

Интересно рассмотреть возможность образования двухатомной молекулы гелия Не2- Линейная комбинация 15-орбиталей двух атомов гелия [c.116]

Появление атомной модели Бора, впервые объяснившей строение электронной оболочки атома (см. 4.1), способствовало созданию представления о химической связи и ее электронной природе. В 1915 г. немецкий физик Кос-сель дал объяснение химической связи в солях, в 1916 г. американский фи-зико-химик Льюис предложил трактовку химической связи в молекулах. Коссель и Льюис исходили из представления о том, что атомы элементов обладают тенденцией к достижению электронной конфигурации благородных газов. Атомы благородных газов, кроме элемента первого периода — гелия, имеют во внешнем электронном слое, т. е. на высшем энергетическом уровне, устойчивый октет (восемь) электронов при таком строении способность атомов к вступлению в химические реакции минимальна, например, в противоположность атомам водорода, кислорода, хлора и другим, атомы благородных газов не образуют двухатомных молекул. Представления Косселя и Льюиса [c.110]

Как уже указывалось, точное решение задачи неупругого соударения тяжелых частиц сводится к решению квантовомеханической задачи двухатомной молекулы, т. е. к решению волнового уравнения вида (27.2). Приближенное решение этой задачи было дано Месси и Смитом [9246] для системы протон — гелий. Из расчета этих авторов следует, что сечение возбуждения становится заметным лишь при энергии бомбардирующего протона, превышающей некоторое предельное значение, которое они условно называют энергией активации . Аналогичный результат несколько ранее был получен также Лондоном [886] для общего случая возбуждения атома или молекулы ударом быстрого иона 5. [c.426]

Как атомы гелия, так и атомы аргона действуют на НО2 и ВОа приблизительно вдвое менее эффективно, чем двухатомные молекулы. [c.134]

На одноатомность инертных газов указывает отношение величины теплоемкости при постоянном давлении к величине теплоемкости при постоянном объеме ср/с . Это отношение у инертных газов равно / =1,666..., т. е. величине, даваемой кинетической теорией газов для одноатомных газов. При низких температурах инертные газы сжижаются, а при дальнейшем, довольно незначительном понижении температуры затвердевают. Однако низкие температуры кипения указывают на то, что и вторичные валентные силы , или вандерваальсовы силы, действуюш ие между свободными-атомам инертных газов, очень слабы. Это особенно относится к гелию температура кипения которого ниже температуры кипения водорода, так что гелий в атомарном состоянии более насыщен, чем водород в состоянии двухатомной молекулы. Температура кипения, а также температура плавления инертного газа тем ниже, чем меньше его атомный вес или= соответственно его порядковый номер. [c.127]

Гелий хуже других газов растворяется в воде и других растворителях. В 1 л воды при 0 С растворяется менее 10 мл Не (водород растворяется в два с половиной раза лучше). Плохая растворимость этого газа в любых растворах используется в водолазном деле. Гелий заменяет азот в дыхательных смесях, которыми пользуются при погружении на оольшую глубину. Адсорбируется гелий очень плохо и лишь при —185° С. В обычных условиях гелий суш,е-ствует в виде устойчивого атома, но при электрических разрядах возникают ионизированные двухатомные ионы Не . В них два электрона занимают связывающую орбиталь молекулы и лишь один занимает разрыхляющую. Выигрыш энергии позволяет этому иону суш.ествовать некоторое время. Однако как только частицы Не захватывают электрон, то мгновенно распадаются на два нейтральных атома гелия. Известно существование ионизированных молекул НеН+ соединения гелия с водородом, где связь между ядрами гелия и водорода (протоном) осуществляется парой электронов, находящихся на связывающей молекулярной орбитали. [c.199]

Поэтому молекуле водорода в основном состоянии отвечает конфигурация als . Аналогично конфигурацией молекулярного иона гелия Нбз , который, как известно, существует в разрядной трубке, в основном состоянии является ois a ls. Однако. для двухатомной молекулы гелия Нег потребовалась бы конфигурация als a ls с равным числом электронов на связывающей орбитали с низкой энергией и на разрыхляющей орбитали с высокой энергией, в результате чего не оказывается выигрыша в энергии и поэтому стабильной молекулы не образуется. [c.39]

Водород характеризуется наименьшими силами межмолекулярного взаимодействия по сравнению со всеми другими веществами, кроме гелия. Согласно данным, приведенным в табл. 5.5, водород обладает очень низкими температурами плавления и кипения, а его свойства очень близки к идеальным (табл. 6.1). Исследования теплоемкости и реагирующих объемов, применение метода Канниццаро, а также всевозможные другие факты позволяют сделать вывод, что в лабораторных условиях водород состоит из двухатомных молекул (т. е. имеет формулу Нг). При высоких температурах образуется атомарный водород Н, а при очень высоких температурах в водороде происходит образование протонов и электронов. Водород и его соединения более чем другие вещества способны проявлять молекулярные квантовые эффекты, вследствие того что малая масса водорода обусловливает большие интервалы между квантовыми уровнями, как это показано в гл. 8. [c.344]

В то же время водород, подобно фтору и хлору, газообразен при обычных условиях и имеет двухатомные молекулы. Атомы его, образуя гидриды (NaH, СаНз и т. п.), приобретают по одному электрону, как и атомы галогенов. При этом электронная оболочка атома водорода достраивается до конфигурации инертного элемента гелия. [c.99]

Инфракрасными спектрами поглощения обладают все газы за исключением двухатомных молекул кислорода, азота, водорода и одноатомных — гелия, аргона и т. п. Поэтому содержание в смеси газов, непоглощающих инфракрасные лучи, могло до сих пор определяться при помощи оптико-акустического метода только как остаток после нахождения суммы всех поглощающих компонент. Прямое определение состава таких смесей, как аргона с [c.253]

Рассмотрим возникновение а- и тс-связей на примере образования двухатомных молекул элементов второго периода, так как образование молекулы водорода и невозможность образования молекул гелия мы уже рассмотрели. [c.73]

Разъясните, можно ли получить двухатомную молекулу гелия [c.67]

Под числом степеней свободы подразумевают число независимых движений <или, что то же, число координат, которые определяют положение тела в пространстве). Каждый атом одноатомного газа (аргона, гелия и т. д.) имеет три степени свободы соотврственно трем независимым движениям в направлении трех взаимно перепендикулярных координатных осей. Каждая молекула двухатомного газа (водорода, кислорода, азота и т. д.) имеет пять степеней свободы, так как, помимо трех поступательных движений, она может испытывать еще два вращательных движения вокруг двух взаимно перпендикулярных осей. (Вращение двухатомной молекулы вокруг третьей продольной оси, на которой лежат оба атома, не должно приниматься в расчет. Формально оно не должно приниматься в расчет потому, что при вращении вокруг этой продольной оси, являющейся осью полной симметрии, положение молекулы в пространстве, определяемое геометрическим очертанием молекулы, не изменяется. С физической же точки зрения оно не [c.55]

Особенно характерно образование соединений между молекулами, одна из которых имеет низко лежащую свободную МО, а другая — 1есвязывающую орбиталь атомного типа, заполненную двумя электронами.. Перекрывание этих дв>т( МО приводит к образованию новых двух МО, общих для всей системы, и возникновению прочного химического соединения (рис. 53). Возникающая таким образом связь по своему происхождению называется донорно-акцепторной связью. Молекула с низколежащей свободной орбиталью называется акцептором электронов, а имеющая пару электронов на несвязывающей МО — донором. Примером донорно-акцепторного механизма образования химической связи в двухатомных молекулах может служить образование молекулярного иона НеН из атома Не и иона Н . Атом гелия имеет два электрона ка ] -орбитали с энергией —24,6 эВ (ПИ = = 24,6 эВ). Его рассматривают как типичный инертный атом с заполненной оболочкой. У иона имеется свободная 15-орбиталь с энергией —13,6 эВ. При контакте Не и Н возникает НеН -ион, а-МО которого можно представить как линейную комбинацию 15-орбиталей атома Не и иона Н [c.140]

Твердые элементарные вещества удобно классифицировать по выше рассмотренным типам связи. Установлено, что элементы Н, Не, Ы, О, Р, N6, С1, Аг, Вг, Кг, I, Хе, Rп образуют молекулярные решетки [7, 18], состоящие из одноатомных (замороженные благородные газы) или двухатомных молекул (сМ. рис. 19). Структуры замороженных инертных газов мономорфны, плотно упакованы (решетка гелия — гексагональная, всех остальных — кубическая гранецентрированная). Мономорфной структурой обладают также твердый водород (гексагональная плотноупакован-ная), фтор 2, хлор (тетрагональная), бром, иод (ромбическая гранецентрированная). Твердый азот — двуморфен (а-На—кубическая, р-Ыа — гексагональная плотноупа кованная решетка), кислород — триморфен (а-Оа — ромбическая центрированная, Р-Оа—ромбоэдрическая элементарная, -у-Оа — гексагональная решетка). [c.59]

ПОЧЕМУ ГЕЛИИ НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ДВУХАТОМНЫМ ГАЗОМ Мы можем ответить на этот вопрос, построив для Не, диаграмму энергетических уровней молекулярных орбиталей (рис. 2-11). Каждый атом гелия включает два ls-электрона, которые должны быть учтены при любой попытке no Tj>o -ния Hej. Поскольку связывающая молекулярная орбиталь (о) может быть занята только двумя из этих четырех электронов, оставшиеся два должны занять разрыхляющую орбиталь (о ). Суммарная стабилизация любой системы определяется разностью между числом электронов, находящихся на связывающих и разрыхляющих молекулярных орбиталях. Поскольку молекула Heg (рис. 2-11) содержит одинаковое число электронов па связывающих и разрыхляющих орбиталях, не происходит понижения энергии при объединении [c.34]

Химический состав межзвездного газа подобен составу атмосфер Солнца и многих звезд (см. табл. 4). Основную массу этого газа составляет водород, содержание гелия еще не установлено, но не ис1слючено, что оно значительно. Содержание металлов очень мало так, на сколько сот тысяч атомов водорода приходится один атом кальция. Обнаружены в межзвездном газе простейшие двухатомные молекулы, например СН. Одна такая молекула приходится в среднем на сто миллионов атомов водорода. Средняя плотность водорода в нашей Галактике в ее центральной части равна приблизительно четырем атомам на 10 см . Эта величина растет к периферии Галактики, достигая на расстоянии 6000 парсеков от центра концентрации, равной одному атому на 1 сж . При дальнейшем увеличении расстояния содержание водорода уменьшается. Так как концентрация звезд непрерывно уменьшается по мере Удаления от центра Галактики, то водород в центре составляет очень малую долю общей плотности вещества. На периферии же его доля значительна и составляет около 15% общего количества вещества. [c.63]

Молекула газообразного водорода Hj двухатомна. Это самый легкий, самый подвижный, самый теплопроводный и самый трудно сжижаемый (Т р = 33 К, р р = = 12,8 атм) после гелия газ в природе. Занимая среднее положение в шкале электроотрицательностей, он обладает хорошими восстановительными способностями по отношению к не слишком химически активным металлам. Это его свойство широко используют в пиро- и гидрометаллургии. В пирометаллургических процессах с его помощью получают многие металлические порошки, в частности железные [c.128]

Отсутствие влияния массы подтверждается также равенством эффективностей Нг (или Вг) и Ог (ср. работу [3]). Однако, если считать это доказательством важной роли стадии перераспределения энергии, тоне так-то просто понять, почему действие Нг (и Вг) и Ог вдвое эффективпее,чем действие атомов гелия и аргона. Повышенная эффективность Нг (и Вг) и Ог определенно не связана с их способностью воспринимать относительно малые вращательные кванты, поскольку различие в значениях вращательных квантов Нг (или Вг) и О2 очень велико. Их колебательные кванты также отличаются. Возможно, что некоторые различия в кинематике процессов соударения одноатомных и двухатомных молекул могут объяснить разницу в эффективностях, которая сравнительно невелика. [c.135]

Гелий, элемент с атомным номером 2, представляет собой газ, обладаю-ш ий замечательным химическим свойством,— он не образует обычных химических соединений, а существует только в свободном состоянии (имеется несколько соедииений особого рода, в которых атомы гелия включены в кристаллическую решетку). Атомы гелия даже не соединяются между собой с образованием двухатомных молекул, а существуют в виде отдельных атомов в газообр(13ном состоянии о таком газе говорят, что он состоит из одноатомных молекул. По своим свойствам гелий сильно отличается от других элементов, и поэтому его называют инертным газом. [c.94]

Небольшие количества паров органических соединений пропускаются через разрядную трубку с гелием в качестве носителя, при этом в разряде поддерживается малая плотность тока. При очень низких давлениях паров органических соединений — 0,01 мм рт. ст.) излучаются главным образом спектры атомов и двухатомных молекул, например Н, На, Сз, СН. При более высоких давлениях (0,1 — 1 мм рт. ст.) интенсивность этих спектров ослабевает и появляются новые. Спектры были обозначены Т, 11,. .. I, А,. .. О и отнесены к различным ароматическим осколкам, например СеНз и СдНбСНз, а также и к более мелким осколкам, таким, как С Н , где х = 1,2 или 3. У-спектр был изучен Уолкером и Барроу [158], которые рассмотрели соображе- [c.14]

Из исследованных соединений наибольшее антирадное (заш,итное) действие оказывают алкилзамещенные фенолы. Антирадное действие наиболее высоко у двухатомных фенолов, содержаш,их гидроксильные группы в орто-положении (пирокатехин). Сравнивалось антирадное действие таких стабилизаторов, как ионол и антиоксидант 2246, молекула которого представляет удвоенную молекулу ионола. При одинаковых условиях облучения (доза 100 Мр) в нестабилизованном полипропилене гель-фракция составляла 72,4%, а в присутствии ионола (0,1 ммолЫг полимера) гель-фракция отсутствовала. В присутствии антиоксиданта 2246 образовалось 46,0% гель-фракции. [c.274]

Температура кипения и температура плавления. Мы уже сравнивали физические свойства галогенов и инертных газов. Сравнение приводит к предположению, что после образования двухатомных молекул способность атомов галогенов к взаимосвязыванию исчерпывается . Остаточные силы притяжения, действующие между двумя такими двухатомными молекулами, отчасти обусловливают сжижение инертных газов. Действительно, температуры плавления галогенов возрастают с увеличением порядкового номера (вспомните, что для щелочных металлов наблюдается обратная зависимость), и в жидком состоянии они устойчивы лишь в узком интервале температур. Фтор и хлор при нормальных условиях представляют собой газы, бром — жидкость, иод — твердое вещество. Различия в физическом состоянии связаны с нормальными условиями , которые не везде одинаковы. Так, на планете с нормальной температурой 25° К все галогены находились бы в твердом состоянии, в то время как неон представлял бы собой жидкость, гелий — газ, а аргон, криптон и ксенон — твердые вещества. [c.145]