Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Электронный газ и валентность

    Рассмотрим теперь математическое представление реактантов, учитывающее явление геометрической изомерии. Отметим сразу, что современные формулы строения химических веществ непригодны для проведения расчетов на ЭВМ химических реакций, так как их нельзя непосредственно ввести в оперативную намять ЭВМ или записать на внешние носители информации. Далее, для этой цели нецелесообразно использовать и векторное представление молекул, которое строилось на основе их брутто-формул. Следовательно, требуются дальнейшие обобщения, связанные с представлением молекул в виде матриц определенной размерности, равной числу содержащихся в молекуле атомов. При формировании элементов этой матрицы, называемой В-матрицей, учитывается, что каждый атом состоит из атомного остова, составленного из ядра атома и внутренних электронов и имеющего некоторый формальный заряд, и электронов валентной оболочки. Последние менее сильно связаны с атомным остовом и участвуют в образовании химических связей. [c.174]


    Происхождение и величину градиентов электрических полей на ядрах атомов в молекулах приближенно объясняют с точки зрения характера химических связей и распределения электронной плотности в рамках теории МО ЛКАО. В молекулярных кристаллах основной вклад в градиент поля на ядре дают валентные электроны рассматриваемого атома, а в простейшем подходе Таунса и Дейли для таких атомов, как и галогены, показывается, что градиент создают главным образом р-электроны валентной оболочки. Исходное положение этого подхода состоит в том, что градиент электрического поля в направлении г (например, совпадающем с направлением связи, см. рис. IV.2) в молекуле е мол можно выразить через градиент электрического поля в свободном атоме е<7ат в виде линейного соотношения  [c.105]

    Ковалентная химическая связь характеризуется насыщаемостью и направленностью. Насыщаемость вытекает из того, что ковалентность атома не может быть сколь угодно большой. Она определяется количеством неспаренных электронов валентной оболочки, близких к ним по энергии электронов неподеленных электронных пар и вакантных орбиталей. Направленность ковалентной связи определяется необходимостью максимального перекрывания в пространстве электронных облаков взаимодействующих атомов, которое приводит к образованию наиболее прочных связей. [c.126]

    Спектроскопия в УФ и видимой областях изучает переходы между молекулярными уровнями, образованными электронами валентных оболочек атомов в молекулах. Энергии таких переходов составляют 1,77—6,2 эВ, что соответствует X = 700—200 нм или V = 16 000—50 ООО см .  [c.192]

    До проведения опыта для каждого из изучаемых элементов следует нарисовать диаграмму распределения электронов по энергетическим уровням и подуровням атома и предсказать ожидаемые по числу неспаренных электронов валентные состояния элементов. [c.289]

    Из таблицы видно, что для водорода, лития, азота, кислорода и фтора наблюдаемые валентности соответствуют числу неспаренных электронов. У атома гелия и неона, не содержащих неспаренных электронов, валентность равна нулю. В остальных случаях валентности могут иметь значения больше числа неспаренных электронов. [c.72]

    Принимая во внимание, что на внешней электронной оболочке не может быть больше 8 электронов, валентность должна ограничиваться этим числом. Для элементов главных подгрупп, или 5- и р-элементов, валентность равна числу неспаренных электронов атома не только в основном, но и в возбужденном состоянии, когда число валентных электронов увеличивается. [c.77]


    К полупроводниковым материалам относят большую группу веществ, удельное сопротивление которых составляет от 10" до 10 Ом- см. С точки зрения зонной теории (см. 23) полупроводниковые свойства проявляют вещества с полностью заполненной электронами валентной зоной и шириной запрещенной зоны не более 3 эВ (/ 290 кДж/моль). [c.310]

    Линии оже-спектров могут (аналогично РЭС) исиользоваться для идентификации элементов в исследуемом веществе. В оже-сиектрах также наблюдаются химические сдвиги, связанные с изменением окружения изучаемых атомов. В оже-процессе могут участвовать как внутренние заполненные оболочки, так и внешние валентные. В первом случае в оже-спектрах наблюдаются сдвиги, аналогичные первичным рентгеноэлектронным. Если в оже-эффек-10 участвуют электроны валентных оболочек, то картина усложняется. Трактовка спектров требует анализа, аналогично проводимому в ФЭС. [c.266]

    Особенностью проводников является перекрытие валентной зоны и зоны проводимости. Валентная зона частично заполнена электронами. При наложении электрического поля электроны приобретают дополнительную энергию и электроны валентной зоны могут перемещаться в зону проводимости. Это характерно для всех металлических кристаллов, где валентная зона либо не [c.131]

    Для изоляторов заполненная электронами валентная зона и зона проводимости не перекрываются. Ширина запрещенной зоны между ними достаточно велика и составляет величину (6,416) 10 Дж (4— 10 эВ). Поэтому электроны при возбуждении не могут из валентной зоны перейти в зону проводимости. [c.132]

    Графическая запись (VI) показывает, что в электронной конфигурации атома 5 имеются свободные ячейки в -оболочке того же квантового уровня п = 3. По мере повышения степени возбуждения атома серы антипараллельные валентные электроны 5- и р-оболочек будут постепенно разъединяться (т. е. начнут разъединяться их дублеты, как это показано ниже пунктиром). Неспаренные электроны по одному будут размещаться в ячейках -подуровня. Электронные конфигурации атома серы представлены на стр. 68. Конфигурация (VI) содержит два неспаренных электрона. Это отвечает двухвалентному состоянию элемента. Конфигурация (VII) включает четыре неспаренных электрона, валентность равна четырем кон- [c.67]

    Итак, можно сказать, что вещества, в которых элемент имеет низшую степень окисления, могут быть восстановителями, так как валентные орбитали их атомов могут только отдавать электроны, а вещества, в которых элемент проявляет высшую степень окисления (равную номеру группы), могут быть окислителями, так как их атомы уже поверяли (отдали) все электроны валентного слоя и могут только принимать электроны. Таковы [c.100]

    В, D V —часть детерминанта, построенная на АО валентных электронов всех атомов 10 —части детерминанта, содержащие только нули. Как известно из алгебры, такой детерминант разбивается на произведение детерминантов вида А В . .. D IV]. Если полученное таким образом выражение подставить в уравнение (II, 10), т. е. записать равенство А В . .. Dl V1=0, то это уравнение разобьется на несколько независимых уравнений более низких степеней А =0, В1=0,. .., D =0, V =0. Разбиение уравнения (II, 10) на несколько уравнений приводит к распаду системы (11,9) на независимые уравнения, описывающие внутренние электронные слои каждого атома и систему, характеризующую электроны валентных слоев всех атомов. Из уравнений для внутренних электронов получаются примерно такие же волновые функции, как из уравнений для свободных атомов. Это указывает на то, что состояния электронов внутренних атомных слоев почти не изменяются при объединении атомов в молекулы. Такой вывод- подтверждается экспериментально, например, при изучении характеристических рентгеновских спектров, хотя при более тонких исследованиях обнаруживаются так называемые химические сдвиги в этих спектрах, появляющиеся как результат влияния химической связи на внутренние электронные слои. Для решения многих химических задач достаточно в качестве базисных функций выбирать АО внешних слоев (или функции, им соответствующие). При этом число электронов в системе равно числу валентных электронов. [c.36]

    Поведение электронов в почти заполненной валентной зоне и в почти пустой зоне проводимости различно. Если один донорный уровень создает один носитель тока, то один акцепторный уровень как бы приводит в движение всю систему электронов валентной зоны. Однако описания этой сложной картины можно избежать. Представим целиком заполненную валентную зону электрически нейтральным сплошным фоном. Тогда отсутствие электрона на одном из уровней будет своего рода дыркой в сплошном фоне, по- [c.172]

    Наряду с собственными большое распространение получили также полупроводники примесного типа. В них основное число переносчиков тока — электронов или дырок — поставляют введенные в собственный полупроводник специальные примеси, энергетические уровни которых располагаются между валентными зонами и зонами проводимости полупроводника. Так, при введении в кристалл германия так называемых донорных примесей, как, например, фосфора, мышьяка, сурьмы, электроны последних переходят в зону проводимости полупроводника, резко увеличивая в ней число электронов — переносчиков тока (п-про-водимость). При добавлении к германию акцепторных примесей типа бора, алюминия, индия электроны валентной зоны полупроводника переходят на свободные уровни зоны примесей, что увеличивает число дырок (р-проводимость) в валентной зоне. [c.77]


    Предположим, что один из электронов валентной зоны удален из кристалла. При этом полная энергия системы изменяется на некоторую величину, которую мы будем называть в будущем полной потенциальной энергией валентной зоны и обозначать символом —Таким же способом можно определить и полную потенциальную энергию зоны проводимости —Е . Энергетический зазор между валентной зоной и зоной проводимости —Е — (—Е ) называется запрещенной зоной. Ширина запрещенной зоны равна, очевидно, энергии, необходимо для образования одной возбужденной связи [см. формулу (63) I [c.77]

    Пример 3. Составить э./1ектронную формулу атома кремния и графическую схему заполнения электронами валентных орб]1та-лей этого атома в нормальном н в возбужденном состояниях. [c.41]

    Записать электронные формулы атамов элементов с зарядом ядра а) 8 б) 13 в) 1<3 г) 23 д) 53 е) 63 ж) 83. Составить графические схемы заиолие-ния электронами валентных орбиталей этих атомов. [c.44]

    Способность вещества терять электроны в водном растворе характеризуется его окислительным потенциалом. Способность вещества присоединять электроны в водном растворе характеризуется его восстаповительпым потенциалом. Щелочные металлы (Ы, На, К, КЬ, Сз, атомы которых имеют электронную валентную конфигурацию ь ) обладают высокими окислительными потенциалами, соответствующими образованию гидратированных катионов с зарядом + 1 [Ь1(тв.) - + е = + 3,05 В]. Щелочноземельные металлы (Ве, М , Са. 8г, Ва, атомы которых имеют валентную электронную конфигурацию. s ") также обладают большими окислительными потенциалами, соответствующими образованию гидратированных катионов с зарядом -ь2[Са(тв.) -> Са" + 2е = -Ь 2,76 В]. Г алогены обладают высокими восстановительными потенциалами, соответствующими образованию галогенид-ионов (Р -Ь 2е -> 2Р < = -Ь 2,86 В). [c.456]

    В случае сложных многоатомных молекул пе представляется возможным проведение подобного рода расчетов энергетических состояний. Все известные до сих пор спектры индивидуальных соединений получены опытным путем. Достаточно строгий теоретический расчет раепределения интенсивностей в масс-спектре удалось произвести только для молекулы Нг. Масс-спектры многоатомных молекул слишком сложны, чтобы их можно было рассчитать, исходя из простейших представлений, о выбивании из молекулы ионизирующим электроном валентного электрона с распадом образовавшегося иона по слабейшим связям. [c.17]

    Атом 8 имеет конфигурацию внешнего уровня з р , как и атом О. С менее ЭО атомами атом серы, также как и атом кислорода, образует 2 связи (может быть принято 2 электрона). Валентность - 2, степень окисления - -2. Ситуация, однако, меняется при образовании связей с более ЭО атомами. Наличие, вакантной 3(1-орбитали позволяет атому серы образовать 4 или 6 ковалентных связей за счет распаривания Зз и Зр-элек-фонов. [c.74]

    Удельное электрическое сопротивление проводников изменяется от 10" до 10 Ом-м. С повышением температуры оно увеличивается. Носителями заряда в них служат электроны. Валентная зона и зона проводимости электронной структуры метгиллов пересекаются (рис. 33.1, проводник). Это позволяет электронам из валентной зоны при небольшом возбуждении переходить на молекулярные орбитали зоны проводимости, а это значит, что электрон с другой вероятностью появляется в той или иной точке компактного металла. [c.637]

    Причиной несоответствия валентности количеству неспаренных электронов является следующее. Приведенные в табл. 7 электронные конфигурации внешних электронных оболочек характерны для основных состояний свободных атомов. Атом, вступающий в химическое взаимодействие илИ образующий химические связи, уже не является свободным. Конфигурация внешней электронной оболочки такого атома может измениться, электроны могут возбуждаться (расспари-ваться) и занимать в пределах данного энергетического уровня (оболочки) имеющиеся нустые (вакантные) орбитали. В результате расспаривания электронов валентность атома будет повышаться. [c.72]

    Основы новой теории были заложены в 1940 г., когда Сиджвик п Пауэлл сделали обзор стереохимии известных тогда неорганических соединений и заключили, что пространственное распределение связей для многовалентных атомов непосредственно связано с общим числом электронов валентного электронного уровня. Они предположили, что электронные пары, находящиеся в валентном уровне многовалентного атома, расположены всегда так, что отталкивание между ними минимально, независимо от того, являются ли они поделенными (связывающими) парами или неподе-ленными (несвязывающими или свободными) парами. В соответствии с этим предположением две пары будут располагаться линейно, три — в плоском треугольнике, четыре — тетраэдрически, пять — в виде тригональной бипирамиды и, наконец, шесть пар — октаэдрически. Оказалось, что указанные конфигурации, объясненные таким простым способом, правильно предсказывают формы молекул во всех известных соединениях непереходных элементов, для которых все электронные пары валентного уровня соединены с идентичными атомами или группами. Если одна или более электронных пар не поделены пли если имеется два или более разных видов присоединенных атомов, то следует ожидать отклонений т геометрически правильных структур. [c.198]

    Семейство железа. Атомы элементов Ре, Со и N1 имеют соответственно следующую электронную конфигурацию . .. ... ЗсШз и. ..ЗсШз . Отвечающие максимальному числу неспаренных электронов валентные состояния Ре , Со и N1 для данных элементов нетипичны. Наиболее характерными для них являются валентности 2 и 3. Причем в ряду Ре—Со—N1 устойчивость соединений с низшей валентностью элемента возрастает, а с высшей — падает. [c.293]

    Фотоэлектронная спектроскопия. Как показано ранее, в РЭС каждая линия в спектре соответствует потенциалу ионизации одной орбитали, который изменяется в зависимости от окружения исследуемого атома. Электроны валентных оболочек, которые исследуются в УФ-фотоэлектроиной спектроскопии, более чувствительны к замещению и другим структурным эффектам. Однако расшифровка спектров затрудняется из-за наличия большого числа уровней с близкой энергиеГ , что приводит к уширению и пере-1чрыванию полос. [c.263]

    У полупроводников заполненная электронами валентаая зона и зона проводимости не перекрываются, но близки по энергии. Например, ширина запрещенной зоны для 81 или Ое составляет величину порядка 1,60-10 Дж (1 эВ). При наложении электрического пол , повышении температуры или под действием других факторов электроны в валентной зоне возбуждаются (энергия их возрастает) и они переходят через запрещенную зону в зону проводимости. При этом освобождаются энергетические уровни валентной зоны с более высокой энергией, а проводимость твердых тел возрастает. Освобожденные энергетические уровни могут быть заняты электронами валентной зоны, находящимися на энергетических уровнях с более низкой энергией. Эти электроны таким образом участвуют в проводимости. [c.132]

    В атомах Сг и Си ввиду близости энергий 4s- и 3 -под-уровней происходит переход одного электрона с 45-орбитали на 3(/-орбиталь. В атомах ii-элементов 4-го периода валентные электроны расположены уже не только на внешних подуровнях, но и на внутреннем 3семь электронов валентные. Y атома цинка [c.39]

    Семейство железа. Атомы элементов Ре, Со и N1 имеют соответственно следующую электронную конфигурацию . ..3 4х ,. ..ЗdЧs и. ..ЗЛх . Отвечающие максимальному числу неспаренных электронов валентные состояния для данных элементов [c.325]

Рис. 10.7. Схематический вид занятых электронами канонических МО и им соответствующих локализованшлх МО в гомоядерных двухатомных молекулах номер дважды занятых электронами валентных МО обозначен п. Из даух и МО показано Рис. 10.7. Схематический вид занятых электронами канонических МО и им соответствующих локализованшлх МО в <a href="/info/135939">гомоядерных двухатомных молекулах</a> номер дважды занятых <a href="/info/2815">электронами валентных</a> МО обозначен п. Из даух и МО показано

Смотреть страницы где упоминается термин Электронный газ и валентность: [c.270]    [c.273]    [c.167]    [c.33]    [c.108]    [c.182]    [c.130]    [c.29]    [c.145]    [c.118]    [c.68]    [c.230]    [c.410]    [c.410]   
Теоретическая химия (1950) -- [ c.219 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Валентные электроны

Электроны валентные электроны



© 2025 chem21.info Реклама на сайте