Электронные оболочки и диссоциация

Важное значение в протонной теории имеет представление о собственной диссоциации растворителя, происходящей с отщеплением протона. Запишем эту реакцию для нескольких соединений, учитывая, что образующийся ион водорода — протон — ввиду чрезвычайно малых размеров внедряется в электронные оболочки молекулы растворителя, давая ион типа гидроксония — ион лиония (образующийся отрицательный ион называется лиат) вода [c.279]

Заслуживает рассмотрения одна из стадий реакции — взаимодействие соединения (27) с иодом. Поскольку энергия связи I—I невелика (150 кДж/моль), можно предполагать, что на первой стадии происходит диссоциация молекулы иода на атомы, а последние, достраивая свою внешнюю электронную оболочку до октета, становятся акцепторами электронов. По этой [c.491]

Сделать общий вывод о влиянии радиуса, заряда и внешней электронной оболочки ионов на характер диссоциации гидроксидов. [c.67]

Уменьшение прочности связи в молекулах галогенов проявляется в падении их устойчивости к нагреванию данные табл. 19.1 показывают, что при одной и той же температуре степень термической диссоциации молекул возрастает при переходе от СЬ к Вгг и Ь- Однако из этих же данных следует, что фтор выпадает из общей закономерности прочность связи между атомами в его молекуле меньше, а степень термической диссоциации молекул выше, чем у хлора. Такие аномальные свойства фтора можно объяснить отсутствием с -подоболочки во внешней электронной оболочке его атома. В молекуле хлора и других галогенов есть свободные ( -орбитали, и поэтому между атомами имеет место дополнительное донорно-акцепторное взаимодействие, упрочняющее связь. Это показано на схеме (рис. 19.3). [c.478]

Существуют факты, которые указывают на важную роль свободных и слабо связанных электронов катализатора в каталитической реакции. К их числу можно отнести высокие каталитические свойства переходных металлов, обладающих незавершённой -оболочкой и возможностью перехода электронов в другую электронную оболочку каталитическую активность полупроводников, электроны которых могут осуществлять переходы между уровнями заполненной и свободной зоны и уровнями примесей наблюдающийся в некоторых случаях параллелизм между каталитическими свойствами и такими свойствами веществ, как электрическая проводимость и работа выхода электрона и т. п. Влияние работы выхода электрона на каталитическую активность иллюстрирует разложение пероксида водорода на меди или никеле. Одна из стадий этой реакции состоит в диссоциации молекулы пероксида водорода [c.360]

Эмиссионная спектроскопия, нашедшая широкое применение в-атомной спектроскопии, для изучения молекул используется реже. Эмиссионные спектры возникают путем возбуждения электронов в атомах или молекулах при сообщении им избыточной энергии извне и последующего возвращения их в основное состояние с испусканием квантов энергии в виде излучения строго определенных частот. Для перевода вещества в возбужденное состояние нередко применяют пламя горелки, дуговой или искровой разряд. Однако нри этом многие химические связи в молекулах разрываются и наблюдаемый эмиссионный спектр представляет собой спектр продуктов диссоциации — радикалов, атомов и ионов. В то же время именно это делает метод эмиссионной спектроскопии одним из плодотворных экспериментальных приемов для изучения радикалов, играющих решающую роль в протекании многих цепных реакций. Эмиссионные спектры используются также для изучения электронных оболочек атомов, свойств среды, образованной совокупностью атомов, получения некоторых сведений о состоянии ядер атомов, а также для целей качественного и количественного атомного спектрального анализа. [c.157]

При подготовке настоящего издания большинство разделов коренным образом переработано, а некоторые из них написаны заново, в частности глава П1, в которой дано строение атома с привлечением некоторых понятий квантовой механики. На основе представлений о закономерностях формирования электронных оболочек атомов рассматриваются периодический закон и периодическая система химических элементов. Изложение природы химической связи, валентности элементов, строения молекул тесно связано со строением атомов. Существенной переработке подверглись главы Скорость химических реакций. Химическое равновесие , Растворы. Электролитическая диссоциация. Электролиз . В эти главы включен ряд новых тем зависимость скорости реакции от температурь ) химическое равновесие, гидролиз солей и др. [c.3]

Если сравнить электролитическую диссоциацию водородистых кислот типов НХ, НаХ, ХНз, ХН4, где X — атом неметалла, то легко констатировать, что соединения типа НХ диссоциированы нацело, типа НаХ — диссоциированы с/[або, типа ХН3 — чрезвычайно слабо, а типа ХН4 — неэлектролиты. Наконец, сравнивая константы электролитической диссоциации этих соединений в подгруппах аналогов, легко видеть, что они растут с увеличением радиуса X (числа электронных оболочек). [c.177]

В протолитической теории важной характеристикой растворителя является его ионизация (диссоциация), протекающая с отщеплением протона. Образующийся при этом протон внедряется в электронную оболочку молекулы растворителя. Так, молекула воды, отщепляя протон (Н20 Н+-1-0Н"), является кислотой, а присоединяя протон [c.190]

При растворении в воде электролитов образующиеся в результате электролитической диссоциации ионы присоединяют определенное число молекул воды и существуют в растворе в виде гидратированных ионов. Прочность связей между ионом и молекулами воды зависит от природы иона, его заряда, размера, строения электронной оболочки, а также от концентрации и температуры раствора. [c.681]

Чем больше деформируемость элементарного аниона соли, тем легче происходит перетягивание от него электронов к катиону. Поэтому термическая устойчивость, например галогенидов любого данного катиона, по ряду анионов h — 1 всегда уменьшается. В то же время термическая диссоциация должна наступать тем легче, чем сильнее поляризующее действие катиона. Поэтому соли катионов с одинаковым зарядом и близким радиусом, но с различной структурой внешней электронной оболочки также различаются по своей термической устойчивости. Например, соли Y + (106 пм) и Zr + (87 пм) гораздо устойчивее аналогичных солей Т 2+ (105 пм) и РЬ + (84 пм). [c.427]

Детальное ознакомление с работами [21, 631 показывает, что полученное значение не вызывает сомнений. Можно предположить, что радикал СН2, образующийся из возбужденной молекулы СН обладает иными свойствами, чем предполагали ранее. При диссоциации СН4 отрыв атомов, связанных с углеродом, сопровождается изменением состояния электронной оболочки последнего, в результате чего [64, 651 образуется возбужденный радикал СНг, в котором атом углерода четырехвалентен и находится в состоянии гибридизации зр-орбит. В нормальном же или невозбужденном радикале СН2 атом углерода двухвалентен и находится в состоянии гибридизации орбит. [c.219]

Упругое рассеяние а-частиц происходит при столкновениях с атомом в целом— его электронными оболочками или ядром. Энергия при этом обычно не теряется, а изменяется лишь на небольшой угол направление движения а-частицы, но в результате многократных упругих столкновений угол может достигать 90 и даже 180°. Неупругие столкновения, когда а-частицы воздействуют на внешние электроны атомов, молекул и электрическое поле а-частицы ускоряет их, приводят к ионизации вещества, возбуждению атомов и молекул, а в некоторых случаях и к диссоциации молекул, причем а-частицы теряют часть своей энергии. [c.298]

Довольно часто в органической химии используется понятие кислота Льюиса В соответствии с этим более общим понятием кислотами являются также и соединения, не имеющие собственных протонов, способных к отщеплению при диссоциации, но стремящихся дополнить свою электронную оболочку парой электронов, т е связать анион или нуклеофильную частицу [c.96]

В первом издании настоящего Справочника было высказано предположение, что для BeF, а также для ряда аналогичных молекул уменьшение значений энергий диссоциации, полученных линейной экстраполяцией, ошибочно и последние могут рассматриваться скорее как нижние границы энергий диссоциации соответствующих молекул. Татевский, Туницкий и Новиков [414] в результате анализа системы полос АШ — Х И молекулы BeF подтвердили это предположение, показав, что кривая зависимости h.Gv+4, имеет положительную кривизну. Экстраполяция колебательных уровней состояний и АШ молекулы BeF по постоянным, приведенным в табл. 231, приводит к значениям энергии диссоциации BeF в этих состояниях, равным соответственно 57 500 и 38 200 см . Однако определение из этих величин энергии диссоциации BeF затруднительно из-за неопределенности корреляции электронных состояний молекулы с состояниями атомов Ве и F. Согласно правилам корреляции, нижний диссоциационный предел этой молекулы, Ве ( S) + F (Ф), должен коррелировать с двумя состояниями 2 и. В нулевом приближении оба эти состояния должны быть отталкивательными, поскольку атом Ве в S-состоянии имеет замкнутую электронную оболочку. [c.804]

Давно было установлено, что величина этой критической энергии может быть обусловлена вкладами нескольких различных эффектов . Эксперимент показывает, что обычно в определении величины Еа, важную роль играют энергии разрываемых и образующихся связей в молекулах реагирующих веществ и конечных продуктов однако не существует какой-либо общей или точной корреляции Еа с энергиями диссоциации связей, особенно в растворе. Это заставляет полагать, что существенными являются также и другие факторы. Когда атомы сближаются, возникают короткодействующие силы отталкивания, обусловленные взаимным перекрыванием электронных оболочек. В общем случае также трудно оценить вклад этого эффекта только для переноса протонов, которые не имеют валентных электронов, можно быть уверенным, что этот вклад будет мал [42]. По-видимому, важное значение имеют электростатические взаимодействия между ионами или диполями в ряду нескольких близких реакций в растворе [c.286]

Несмотря на аналогичную структуру внешних электронных оболочек и связанное с этим сходство ряда химических свойств элементов, в первую очередь их валентности, существенное значение имеют вызываемые большой разницей величин атомных и ионных радиусов различия в температурах плавления элементов и окислов их, в растворимости гидроокисей, в степени и характере их электролитической диссоциации и т. п. Эти различия так же, как и сходство, проявляются в каталитическом действии элементов и их соединений и определяют области применения их как катализаторов. [c.113]

Атомные характеристики. Атомный номер 53, атомная масса 126,9045 а. е. м., атомный объем 25,72-10 м /моль, атомный радиус 0,133 нм, ионные радиусы 1 0,220 нм, Р+ 0,094 нм, F+ 0,050 нм. Конфигурация внешних электронных оболочек 5 5 р . Значения потенциалов ионизации атома иода 1(эВ) 10,44 19,0 31,4. Сродство атома иода к электрону 1°- 3,08 эВ, сродство к протону 6,4 эВ электроотрицательность 2,6. Молекула иода состоит из двух атомов Ь, связь между которыми ковалентная неполярная. Межатомное расстояние 0,270 нм. Энергия диссоциации молекулы иода 1,54 эВ, степень термической диссоциации При 1000 К составляет 0,28, при 2000 К 0,89. [c.436]

Образование водородной связи обязано ничтожно малому размеру положительно поляризованного аюма водорода и его способности глубоко внедряться в электронную оболочку соседнего (ковалентно с ним не связанного) отрицательно поляризованного атома. Вследствие этого при возникновении водородной связи наряду с электростатическим взаимодействием проявляется и донорно-акцепторное взаимодействие. Водородная связь весьма распространена и играет важную роль при ассоциации молекул, в процессах кристаллизации, растворения, образования кристаллогидратов, электролитической диссоциации и других важных физико-химических процессах. Например, в твердом, жидком и даже в газообразном состоянии молекулы фторида водорода НР ассоциированы в зигзагообразные цепочки вида [c.92]

На рис. V, 4 показана зависимость теплоемкости (Ср) для частиц различного рода. Атомы инертных газов и ионы, отвечающие им по структуре, в пределах температур до 6000 К за немногими исключениями сохраняют постоянное значение Ср = = 4,97 кал/(К-моль). Частицы с другим строением электронных оболочек обладают обычно более низкими уровнями возбуждения. Их теплоемкость отклоняется от значения 4,97 кал/(К-моль) уже при более низких температурах. На рис. VI, 4 приведены некоторые характерные примеры таких частиц. Так, у атомов элементов подгруппы лития обнаруживаются в рассматриваемом пределе температур значительные отклонения Ср от указанного предельного значения, причем для Сз эти отклонения становятся заметными, начиная с 1500 К, для НЬ и К — с 1700 К, для N8 — с 2100 К и для Ь — с 1800 К. Это, естественно, приводит к усложнению зависимости от температуры и других термодинамических функций этих элементов. Поэтому процессы ионизации атомов Ы—Сз и процессы диссоциации на атомы двухатомных молекул этих элементов существенно отклоняются от однотипности уже при умеренно высоких температурах. Вещества неодиотипиые (например, Ыа, Мо, Ре, РЬ, 51) имеют различную по характеру зависимость теплоемкости от температуры. [c.174]

В области малых Г1 функция резко возрастает при уменьще-нии r в результате усиления отталкивания ядер и внутренних электронных оболочек. В области больших значений Г1 энергия и1 растет с ростом Г1, приближаясь к предельному значению, отвечающему энергии разъединенных атомов. Разность между этим предельным значением и значением энергии в точке минимума есть энергия, необходимая для разрыва связи между атомами, т. е. энергия диссоциации или энергия разрыва связи, или просто энергия связи. [c.58]

Интересующие нас квантовые системы, как мы видели, обладают свойством изменять частоту излучения, вообще трансформировать энергию. Их внутренняя энергия складывается из электронной и вибрационной (тепловой) энергии, причем запас ее может пополняться или уменьщаться при взаимодействии, с излучением и с соприкасающимися веществами — другими квантовыми системами. Изменение уровня электронной энергии сопровождается изменением уровня вибрационной энергии и, наоборот, увеличение или уменьшение запаса последней влечет за собой соответствующее изменение электронной энергии. Дело в том, что упругие силы, действующие между атомами, зависят от энергетического состояния электронов в то же время шругие колебания атомов деформируют электронные оболочки, т. е. изменяют уровень энергии электронов. Другими словами, в твердом веществе существует электронно-фононное взаимодействие, причем передача и трансформация энергии происходят путем столкновения электронов с фононами. Представляя собой систему большого числа взаимосвязанных вибраторов, твердое вещество имеет сплошные спектры поглощения. Благодаря этому соударение с твердым телом возбужденных молекул или комплексов, в частности продуктов экзотермических реакций, позволяет им освобождаться от избыточной энергии, прежде чем наступает их диссоциация. Твердое тело может вместе с тем легко передавать из своих запасов дополнительную энергию адсорбированным молекулам или атомам и таким путем активировать их, что при определенных условиях позволяет ему служить катализатором химических реакций. [c.132]

Ион, гидроксид которого рассматрн-ияегся Радиус иона, им Внешняя электронная оболочка ионов Хнм ические свойства гидроксидов Схема диссоциации (без ступеней) [c.66]

Третья группа. Для элементов подгруппы бора (за исключением таллия) характерна степень окисления +3. Последней соответствуют соединения Э(ОН)з. Происходит дальнейшее ослабление (от I группы к И, от И к П1) основных свойств. Если LiOH—основание, а Ве(0Н)2 — амфотерное соединение, то В(ОН)з —кислота. Таким.образом, при переходе к третьей группе мы впервые встречаемся с элементом, образуюш,им кислоту (этим бор отличается и от всех элементов И1 группы), и с иэополикислотами, которые также характерны для бора. В соответствии с увеличением радиусов ионов элементов ВН ряду А1(0Н)з —Т1(ОН)д происходит усиление основных свойств. Если 6а(ОН)з отличается практически одинаковой степенью диссоциации с отщеплением ионов 0Н и Н+, то у 1п(0Н)з несколько преобладают основные свойства, а у Т1(0Н)з амфотерные свойства выражены очень слабо. Обращает на себя внимание очень медленное усиление основных свойств в этом ряду соединений. Это объясняется тем, что если атомы элементов третьей главной подгруппы являются электронными аналогами (их внешний электронный слой имеет строение s p), то ионы В + и А1 + сильно отличаются от Ga +, и ТР+. Первые имеют наружные оболочки атомов благородных газов, а вторые — 18-электронные оболочки, содержащие 10 d-электронов. Вследствие этого увеличение радиусов ионов после алюминия становится менее значительным, что и приводит к медленному усилению основного характера соединений. Здесь, так же как и в предыдущей группе, наблюдается диагональное сходство амфотерные гидроксиды А и Ве близки по свойствам. [c.91]

Атомы элементов 111—IV групп — бор, алюминий, углерод, кремний — образуют с атомами водорода ковалентные, слабо полярные связи, не склонные к диссоциации. Однако с ростом заряда атома в пределах периода, т. е. для элементов V—VJ1 групп, полярность связи элемент — водород вновь увеличивается, но характер распределения зарядов в возникающем диполе иной, чем для элементов, склонных к потере электронов. Атомы неметаллов, у которых для завершения электронной оболочки необходимо несколько электронов, оттягивают (поляризуют) к себе пару электронов связи тем сильнее, чем больше заряд ядра. Поэтому в рядах H4-NH3-H2O-HF или SiHi-PHa-HzS-H I связи атомов водорода, оставаясь ковалентными, приобретают более полярный характер, а атом водорода в диполе связи элемент — водород становится более электроположительным. Если полярные молекулы оказываются в растворе, причем растворитель тоже- полярный, способный вызвать ионизацию (диссоциацию) связей, то может происходить процесс электролитической диссоциации (подробно см. гл. VII). [c.233]

Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 4f 5d °6s p степени окисления -1, О, +1, +5 и, возможно, + 7 энергии ионизации At -> Af -> At равны соотв. 9,2 и 20,1 эВ электроотрицательность по Полиигу 2,3 ковалентный радиус 0,144 нм, ионные радиусы At 0,122 нм и At" 0,232 нм (оценочные данные). В атомном спектре А. обнаружены линии 224, 401 нм и 216, 225 нм. Молекулы своб. А., вероятно, двухатомны энергия диссоциации 114 кДж/моль. [c.211]

Сопротивление кристаллов попыткам их разрушения свидетельствует о том, что их решетке присуща определенная энергия связи. В понных кристаллах эта энергия может быть объяснена наличием уже рассмотренных выше сил трех различных типов — кулоновских, вандерваальсовых и сил отталкивания между частицами, обусловленных взаимодействием электронных оболочек ионов. На коротких расстояниях преобладающую величину имеют силы отталкивания, а на больших расстояниях между ионами силы притяжения преобладают над силами отталкивания (рис. 10.20). Следовательно, должно существовать такое равновесное расстояние (гц), на котором ионы в кристаллической решетке находятся в состоянии наибольшей устойчивости. Энергия кристаллической решетки по существу представляет собой понижение потенциальной энергии ионов, возникающее, когда они сближаются до равновесного положения относительно друг друга. Эта энергия численно равна, но противоположна по знаку энергии, необходимой для полной диссоциации кристалла на составляющие его ионы. [c.181]

Роль высоких давлений не ограничивается предотвращением процессов высокотемпературной диссоциации (автоклавы с газовой средой) или выращиванием монокристаллов (а-втоклавы с жидкостями). Высокое давление действует на электронные оболочки атомов и молекул, существенно из.меняя их реакционную способность. Вследствие сильного сжатия атомов подвижность электронов изменяется таким образом, что ионные связи превращаются в ковалентные, а при давлении примерно 10 МПа образуются металлические связи. Эти изменения существенно сказываются на свойствах веществ. Например, сталь при давлении 1200 МПа становится эластичной, как каучук, а элементарная сера, которая в обычных условиях ярляется ндсальнь . диэлектриком, п ) давлении 40 000 МПа ирозодит электрический ток. [c.125]

Возбуждение электронной оболочки молекулы оказывает сильное воздействие на водородную связь. Резко возрастают скорости образования водородной связи, достигая Ю м" -л-с , и скорости ее диссоциации, достигая значений 10 с". Баланс скоростей образования и диссоциации частично или полностью протонированных оснований (что зависит от глубины протонирования — степени внедрения протона в электронную оболочку основания) определяет константу равновесия реакции кислотно-основного взаимодействия, или, другими словами, — силу кислоты в данном растворителе, выступающем в роли основания. Глубина протонирования основания при его фотовозбуждении может возрастать настолько, что слабое взаимодействие (Н-ассоциат, в котором реализуется водородная связь) перейдет в сильное (Н-ассоциат переходит в полностью протонированное основание с освобожде- [c.266]

При использовании такого прибора Федоренко исследовал, например, процессы обдирки электронов, электронного захвата и диссоциации при прохождении пучка ионов через газ при низком давлении, а такж е определение сечения этих процессов как функции энергии ионов. Используя две диафрагмы для коллимирования ионного пучка, находящегося под углом 0, Федоренко [630] исследовал рассеяние, характеризуя его массами рассеиваемых и рассеивающих частиц и энергией ионов. Он рассматривал случаи, в которых не происходило изменения отношения массы к заряду и такие, в которых изменялась масса (например, N2->N" ), а иногда имело место изменение заряда (Ва+->- Ва + в криптоне). Последний процесс вполне вероятен благодаря сближению частиц. Наблюдаемые столкновения были неупругими вследствие взаимного проникновения электронных оболочек. При использовании для анализа положительных ионов масс-спектрометра с фокусировкой по скоростям может быть установлена относительная потеря энергии для сталкивающихся частиц, рассеивающихся под малыми углами [631]. [c.456]

Характерной чертой поведения иона карбония является его стремление к захвату пары электронов для заполнения валентной оболочки электрононенасыщенного атома углерода. В этом отношении он напоминает протон, образующийся при диссоциации обычных кислот. К этой же категории относятся многие другие соединения, содержащие элементы с незаполненными электронными оболочками, известные под названием кислот Льюиса. Из последних наиболее известны некоторые неорганические соединения, такие, как хлористый алюминий, трехфтористый бор и хлорное железо [c.11]

Другой класс реакций, для которых расчет в приближении Хартри — Фока правильно предсказывает продукты диссоциации, составляют взаимодействия молекулы (атома) с замкнутыми электронными оболочками с молекулой (атомом), имею1цей наполовину заполв е11иу10 оболочку. Одиако хартри-фоковские потенциальные кривые идут параллельно истинным лишь в случае реакций, идущих без разрыва старых связей и образования новых, например реакций [c.166]