Инертные газы энергии связи

Изменение ионизационного потенциала в пределах одного и того же периода значительно сложнее. Не вдаваясь в подробности, укажем только, что ионизационный потенциал возрастает при переходе от элементов начала периода к элементам, завершающим период (например, от лития к неону, от натрия к аргону и т. д.), и достигает максимального значения в случае инертных газов. Такое изменение обусловлено тем, что в пределах одного и того же периода системы энергия связи валентных электронов с ядрами возрастает вследствие увеличения зарядов этих ядер. [c.20]

Фтор, хлор, бром, йод — элементы с ярко выраженным неметаллическим характером. Вследствие очень высокой химической активности галогены в природе существуют только в связанном состоянии. Большая реакционная способность обусловлена стремлением атомов галогенов приобрести устойчивую оболочку инертного газа (ns np ). Вместе с тем все галогены (кроме фтора) можно перевести в состояние положительной степени окисления 1, 3, 5, 7. Отсутствие положительных степеней окисления у фтора связано с тем, что химической реакцией невозможно скомпенсировать затраты, необходимые для отрыва электрона от молекулы F2 на отрыв одного электрона от нее требуется энергия, равная 1735 кДж/моль. Она значительно превышает энергию, которая может быть получена в реакциях со фтором. [c.415]

Справа выписано число неспаренных внешних электронов и формулы соответствующих водородных соединений. Валентность, согласно изложенному, должна равняться этому числу неспаренных электронов. Мы видим, что в полном соответствии с опытными данными водород, литий, фтор и натрий — одновалентны, кислород — двухвалентен, азот — трехвалентен. Атомы инертных газов гелия и неона не образуют молекул, так как все их электроны спарены, поэтому их валентность равна нулю. Противоречие мы наблюдаем лишь для атомов Ве, В, С, для которых возможны и другие валентности (указанные в скобках). Но это противоречие только кажущееся и объясняется тем, что мы привыкли считать, что свободные атомы, образуя химическую связь, обязательно сохраняют строение своих электронных оболочек. Но не существует никаких причин, по которым это должно быть только так атом, образуя связь, уже не является свободным, и его электронная конфигурация может и должна — в большей или меньшей степени) измениться. Поэтому необходимо принимать во снимание те изменения энергии, которые могут возникнуть при образовании химической связи. [c.71]

Выплавка стали в электрических печах основана на использовании для нагрева, расплавления и поддержания металла в расплавленном состоянии электрической энергии, трансформируемой в теплоту. В отличие от кислородно-конвертерного метода при электроплавке выделение тепла не связано с использованием окислителей. Поэтому, плавку в электрических печах можно вести в любой атмосфере — окислительной, восстановительной, нейтральной (инертный газ) и в широком диапазоне давлений — в вакууме, при атмосферном или повышенном давлениях. [c.86]

СРОДСТВО к ЭЛЕКТРОНУ — количество энергии, выделяюш,ееся при присоединении электрона к атому, молекуле или радикалу. С. к э. количественно выражается в электрон-вольтах. Значение величины С. к э. важно для понимания природы химической связи и процессов образования отрицательных ионов. Чем больше будет С. к э., тем легче атом присоединяет электрон. С. к э. в атомах металлов равно нулю, а в атомах неметаллов оно тем больше, чем ближе располс-жен элемент к инертному газу в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. Поэтому в пределах периода неметаллические свойства усиливаются по мере приближения к концу периода (инертному газу). [c.235]

В 1916 г. Льюис сформулировал теорию химической связи, которая объединила огромное количество данных из эмпирической химии. Разумеется, вклад в эти идеи внесли и многие другие ученые, но Льюис объединил эти вклады и построил единую полезную схему. Прежде всего была отмечена повышенная устойчивость атомов инертных газов. Казалось, что и химические формулы отражали эту особенность. Льюис заметил, что химические формулы множества соединений можно понять, предположив, что атомы стремятся приобрести электронное распределение инертного газа путем обобществления электронов, или, точнее, электронных пар. Создавалось такое впечатление, как если бы у атома, похожего на инертный газ, энергия уменьшилась. Льюис развил эту идею, записав химические формулы с помощью точек, обозначающих электроны вокруг каждого атома. Он не делал никакого различия между 5- и р-орбиталями, возможно, потому что в то время о них еще не знали. [c.135]

Усовершенствования межмолекулярных силовых моделей ограничиваются, с одной стороны, появлением большого числа свободно варьируемых параметров, а с другой стороны, увеличением объема численных расчетов. Последнее обстоятельство становится менее существенным благодаря широкому распространению больших ЭЦВМ, что, бесспорно, ведет к активному наступлению на проблему в целом, начиная с инертных газов [132, 133, 171, 178, 185]. В этой связи необходимо отметить, что различные свойства при различных температурах дают неодинаковую информацию о потенциальной энергии взаимодействия. Например, прп очень низких температурах по вязкости получается информация о хвосте потенциальной кривой, а из второго вириального коэффициента — о дне потенциальной ямы. Таким образом, достаточно точные значения коэффициента с члена могут быть получены экстраполяцией на 0° К кажущегося значения с определенного по вязкости [202]. Если же найти с из потенциальной модели, описывающей данные по В Т) и т] (Г) вблизи температуры Бойля, то полученное значение будет зависеть от выбранной модели и заметно отличаться от действительной величины [173]. К настоящему времени не существует единой точки зрения на относительную чувствительность различных свойств при различных температурах. [c.266]

Предположим теперь, что в активированном комплексе связь между атомами галогена и инертного газа является ван-дер-ваальсо-вой и энергия этой связи аппроксимируется потенциалом Ленарда-Джонса (11.5). Для оценки и Оц атомов галогенов брали значения, полученные из данных о вязкости ближайшего к галогену в таблице Менделеева инертного газа (например, а, ) = а параметры взаимодействия вычисляли по (11.6). Вычисление расстояний /-ДМ в активированном комплексе производили в предположении, что АМ возникает вблизи состояний, соответствующих в этом случае Лдм можно найти из условия де(г)/дг = О, откуда Лдм = 2 /вОо. Исходя из модели жесткого активированного комплекса, примем Лдв всего на 5% большим, чем равновесное в молекуле Аз- Отношение электронных статистических весов переходного и исходного состояний во всех реакциях взято равным 1/6, = 2. Частоты деформационных колебаний активированного комплекса принимали одинаковыми и были вычислены в гармоническом приближении по формуле [c.121]

Возможно образование соединений за счет ковалентных связей, если перевести атомы инертных газов в возбужденное состояние, т. е. за счет энергии извне электроны 5- и р-подуровней перевести на вакантные места -подуровней. Этого нельзя сделать для атомов гелия и неона, так как они имеют один или два уровня и -подуровня в этих атомах нет. Для атомов аргона, криптона, ксенона и радона при возбуждении появятся холостые электроны и станет возможна ковалентная связь. Схема передает вероятность возбуждения [c.637]

Силы притяжения между насыщенными атомами и молекулами крайне слабы по сравнению с ионными или ковалентными силами. Это видно из наблюдаемых на опыте свойств вещества, которые главным образом зависят от этих сил. Вещество, имеющее кристаллическую ионную структуру, в которой каждый атом удерживается ионным взаимодействием, будет обладать высокой температурой кипения. Вещества, в которых соседние молекулы удерживаются крайне слабыми силами, часто являются газами при комнатной температуре, и во многих случаях их точка кипения очень низка. В частности, это верно и для инертных газов. Для сравнения с ковалентной связью возьмем энергию сублимации хлора теплота сублимации I2 около 5 ккалЫоль, тогда как энергия связи С1—С1 равна 57 ккал моль. Как видно, силы, связывающие одну молекулу I2 с другой молекулой, чрезвычайно слабы по сравнению с ковалентной связью, удерживающей один атом хлора около другого в молекуле lj. [c.184]

Поскольку в структуре атомов галогенов недостает лишь по одному электрону для построения оболочки инертного газа, то для всех этих элементов характерна ковалентность 1 и степень окисления —1. Этим и исчерпываются валентные возможности фтора (за исключением мостиковых соединений), так как у атома фтора во внешнем электронном слое нет свободных квантовых ячеек и разъединение спаренных электронов практически происходить не может. Возбуждение, связанное с переводом одного 2р-электрона на уровне Зз, требует (в расчете на 1 моль атомов) затраты 1225 кДж/моль. Такие большие энергетические затраты не окупаются энергией, которая выделяется при образовании химических связей возбужденным атомом. [c.140]

Сродство к электрону — количество энергии, выделяющееся при присоединении Электрона к атому, молекуле или радикалу. С. к. э. выражается обычно в эВ на атом или в кДж на моль. Величина С. к. э. важна для понимания природы химической связи и процессов образования отрицательных ионов. Чем больше С. к.э., тем легче атом присоединяет электрон. Сродство атомов металлов к электрону равно нулю или приближается к не.му у атомов неметаллов С. к. э. тем больше, чем ближе стоит элемент (неметалл) к инертному газу в периодической системе Д. И. Менделеева. Поэтому в пределах периода усиливаются неметаллические свойства по мере приближения к концу периода. [c.126]

Ионная связь обусловливает образование ионных кристаллов, а также ионных молекул, существующих в парах ионных соединений. Она является следствием электростатического притяжения противоположно заряженных ионов и возникает между атомами, сильно отличающимися потенциалом ионизации и сродством к электрону. Наименьшим потенциалом ионизации обладают атомы щелочных металлов. Отдавая свой внешний электрон, эти атомы превращаются в одновалентные катионы, электронная оболочка которых подобна оболочке атомов инертных газов. Наибольшей энергией сродства к электрону обладают атомы галогенов. Достраивая свою электронную оболочку, эти атомы становятся одновалентными анионами. [c.114]

Как видим, модуль упругости непосредственно связан с потенциальной энергией молекул в состоянии их равновесия. Чем больше энергия связи молекул Uq, тем больше упругость вещества, тем меньше его сжимаемость. Изменение модуля упругости с изменением давления представляет прямую с угловым коэффициентом tga (т + п + 6)/3. Построив по экспериментальным данным зависимость К от р, находим tga и тем самым dl /dp. Энергия связи Uo и равновесное расстояние Ro определяются независимо экспериментальными методами. Следовательно, уравнения (6.24) позволяют вычислить показатели степеней энергии притяжения и отталкивания, входящие в выражение для U(R). При этом п > т. Для инертных газов принимают т = 6, п = 12. Вводя обозначение Uq = S, формулу (6.19) перепишем в виде [c.155]

Металлы характеризуются специфическим блеском, высокой электропроводностью, теплопроводностью и пластичностью. В то же время пары металлов — такие же диэлектрики, как и инертные газы, и отличаются от последних сравнительно малой энергией ионизации. Большая электропроводность и теплопроводность металлов, их термоэлектронная эмиссия обусловливается наличием свободных электронов. Считают, что при сближении атомов в процессе формирования металла происходит делокализация валентных электронов. Металл рассматривается как система правильно расположенных в пространстве положительных ионов и перемещающихся среди них делокализованных электронов. Эти электроны компенсируют силы отталкивания между ионами и связывают их в единую кристаллическую решетку. Металлы отличаются большой прочностью связи, мерой которой служит теплота сублимации, т. е. энергия, которую необходимо затратить для разделения твердого металла на изолированные атомы. Значение этой энергии достигает 836 кДж/моль. [c.167]

Предварительно адсорбированный катализатором водород является чрезвычайно реакционноспособным и в атмосфере инертного газа снимается с поверхности прочно адсорбирующимся веществом практически мгновенно. Однако количество водорода, снимаемого с катализатора, сильно зависит от природы непредельного соединения. Если малеиновокислый натрий извлекает из скелетного никеля (1 г) в щелочной среде около 40 см водорода, то в тех же условиях о-нитрофенол способен извлечь до 70 см водорода. Предварительно адсорбированный на поверхности водород, если он способен вступать в реакцию с данным непредельным соединением, легко взаимодействует с ним во всех средах. Следовательно, для каждого типа непредельных соединений существует оптимальная энергия связи водорода с поверхностью катализатора. Поэтому в энергетических расчетах нельзя пользоваться усредненными энергиями связи. Специфическая адсорбция катионов приводит к ионизации и десорбции поверхностно-адсорбированного на палладии водорода, и основной реакционной формой становится водород, растворенный в палладии в виде протонов. [c.202]

Строение внешнего электронного уровня характеризует степень законченности той или иной устойчивой конфигурации электронов, которая в первую очередь сказывается на величине потенциала ионизации (см. рис. 20 и табл. 2.7), определяющего энергию связи электрона с ядром атома. Так как строение внешнего электронного уровня повторяется в пределах ряда электронных аналогов, то, следовательно, величина первого потенциала ионизации является периодической функцией, как это показано на рис. 27. Пики потенциалов ионизации совпадают с инертными газами, обладающими [c.57]

В 1916 г. Льюис и Ленгмюр выдвинули так называемую октет-ную теорию химической связи, считая, что всякая перестройка атома объясняется его стремлением принять устойчивую восьмиэлектронную оболочку атома ближайшего инертного газа. Поэтому атомы одинаковых или разных элементов объединяют свои электроны так, чтобы каждый из них имел восьмиэлектронную оболочку, содержащую обобщенные электроны. Пример графического изображения молекул простых веществ дан на рис. 29. Однако объяснения процесса объединения электронов по существу эта теория не дала. Развитие волновой механики атома явилось основой современного учения о химической связи и строения молекул. Причиной возникновения связи между атомами является уменьшение энергии двух или нескольких изолированных атомов при образовании общего, более устойчивого агрегата — молекулы. При соединении атомов между собой их орбитали с одним электроном (незаконченные) образуют общую систему орбиталей молекулы с выделением энергии, так как полученная система [c.69]

При образовании простых соединений атом титана прежде всего отдает 2 спаренных 45-электрона в этом случае степень окисления минимальна и равна П. Затем он может отдавать один или оба неспаренных ( -электрона, что соответствует степеням окисления И1 и IV. Однако отрыв всех четырех электронов требует большой затраты энергии, что видно из потенциалов ионизации, поэтому ион Т1 реально не существует. Связи в соединениях Т1(1У) имеют преимущественно ковалентный характер, в соединениях Т1 (П) для связей характерно преобладание ионной составляющей. Наиболее устойчивая степень окисления титана IV, поскольку в этом состоянии он имеет устойчивую конфигурацию, соответствующую конфигурации инертного газа (Аг). Низшие степени окисления реализуются только в соединениях, существующих в определенных условиях на воздухе или Б водных растворах Т1 (II) и Т1 (III) быстро окисляются до Ti (IV). [c.208]

В случае химически однотипных атомов (например, инертных газов) прочность связи внешних электронов определяется прежде всего их расстоянием от ядра, которое может быть грубо оценено по числу электрон-Рис. 111-51. Энергии взаимо- НЬ1Х слоев атома чем больше таких слоев, тем слабее действия однозарядных (А> [c.106]

Величина энергии связи —F равна около 104 ккал/моль (по сравнению с 66 ккал/моль для —С1), в то время как величина энергии связи >С—С< составляет примерно 81 ккал/моль. Таким образом, тепловой эффект реакции фторирования достаточно велик для того, чтобы быть определяющим при разрыве связей С—С в реагирующих молекулах. Поэтому для прямого фторирования совершенно необходимо обеспечить температурный контроль реакции, например, разбавляя реакционную смесь инертным газом (Nj) или применяя реакторы с металлической насадкой (ситами), способной быстро поглощать тепло. Фторирование в жидкой фазе позволяет легче контролировать температуру в реакторе. Осуществление процесса этого типа приводит в случае метана и этана к получению смеси MOHO- и полифтор производных. [c.273]

Такие атомы закономерно и не очень сильно различаются ме жду собой по энергии связи наружных электронов с ядрами. Так атомы всех инертных газов, кроме гелия, содержат по восемь элек тронов в наружной оболочке и обладают всегда высокими значе ниями первого ионизационного потенциала (рис. 5). Атомы всех [c.42]

Юсуф и Лейдер [263] показали, что образование стабилизированных комплексов JM, по-видимому, имеет место, кроме М = Jj, также в случае М= -С4Н10 и СбНа тогда как в случае простых молекул, включая инертные газы, для которых энергия связи J —М оказывается меньше средней тепловой энергии, образование комплексов JM вообще не может играть роли в реакциях рекомбинации, которые в данном случае осуществляются через образование комплексов JJ. [c.125]

Самое малое поверхностное натяжение оказывается у сжиженных инертных газов, симметричные молекулы которых обладают ничтожной поляризуемостью. Поверхностное натяжение органических жидкостей возрастает с увеличением их полярности, Обращает на себя внимание большая величшш поверхностного натяжения воды по сравнению с другими жидкостями. Это связано со склонностью воды к образованию водородных связей. Еще выше поверхностное натяжение расплавленных солей и металлов, для которых характерна ионная связь. Поверхностная энергия твердых тел, определенная косвенными методами, оказалась существенно большей, чем в случае жидкостей. [c.190]

Другой способ влияния мультиплетности на реакционную способность частиц демонстрируется на примере трехатомной молекулы метилена, СНг. Исследования по импульсному фотолизу указывают на то, что основное состояние метилена является триплетным, хотя имеется первый возбужденный сииглет, лежащий незначительно выше основного состояния (энергия возбуждения 30 кДж/моль). При фотолизе H2N2 или СНгСО преимущественно образуется метилен в синглетном состоянии с небольшой примесью триплетного метилена. Интеркомбинационная конверсия от синглета к триплету индуцируется инертными газами. Химическая реакционная способность триплетных и синглетных частиц совершенно различна. Синглетное состояние реагирует с Нг и СН , на три порядка быстрее, чем триплетное. Синглетный СНг внедряется в связь С—Н алканов, в то время как триплетный СНг отрывает атомы Н [c.152]

Азот и некоторые его соединения. Азот входит в состав белков и других органических соединений, селитр (например, чилийской NaNOa), многих природных и искусственно получаемых соединений. В свободном состоянии (N2) содержится в атмосфере (75,5 вес.%). Энергия связи N=N очень велика (225 ккал моль), поэтому молекулы N2 весьма пассивны в обычных условиях. Как относительно инертный газ, обладающий довольно высокой теплопроводностью, он применяется для наполнения мощных осветительных ламп. Обычные осветительные лампы наполняются смесью 86% Аг и 14% Nj. При повышенной температуре азот становится активным и соединяется с металлами, образуя нитриды МёзЫг, BagNj, AIN и др. О нитридах переходных металлов см. гл. ХП. [c.300]

Атомы Х и У, участвующие в Н-связяхмежду X—Н и Y. С улучшением методов исследования выяснилось, что круг атомов, способных участвовать в образовании-Н-связей, очень широк. В качестве атома X может фигурировать любой атом, образующий с водородом обычную химическую связь фтор, кислород, азот, хлор, бром, сера, фосфор, углерод и т. д. Наиболее ярко способгюсть участвовать в Н-связях проявляется обычно у тех групп X—Н, где атом X обнаруживает сильное сродство к электрону. Таковы фтор, кислород и азот. Атомами У, вероятно, могут быть любые атомы, даже атомы инертных газов. Например, А. В. Иогансен и Э. В. Броуп показали, что НВг и НС образуют слабые водородные связи с аргоном и ксеноном. Изменение энергии системы при образовании этих связей составляет около 4 кДж/моль. Роль У могут выполнять и ароматические циклы углерода (связи X—Н... п-орбитали), группы [c.56]

Тщательные оптические исследования, выполненные И. Танака и К. Иошино [311, позволили не только уточнить энергию связи атомов в молекулах ряда инертных газов, но и изучить спектры внутримолекулярных колебаний. На рис. 9, а представлен график, изображающий потенциальную энергию Е Я) молекулы Аг как функцию расстояния между атомами. По оси ординат отложены энергии в условных единицах — см" , по оси абсцисс — расстояния между центрами атомов / в 10 нм. Глубина потенциальной ямы (энергия диссоциации) В = 91,6 см- 1090 Дж/моль. Основной колебательный уровень молекулы лежит на глубине = 76,9 см = 885 Дж/моль. [c.77]

Большинство атомов и ряд молекул обладают способностью присоединять электроны — обладают сродством к электрону. Величиной, характеризующей это сродство, является энергия связи электрона в образующемся отрицательно заряженном ионе. Значения сродства к электрону некоторых атомов, свободных радикалов и молекул приведены в табл. 4. Из атомов наибольшим сродством к электрону порядка 3,5 эВ обладают атомы галогенов. Некоторые атомы, в первую очередь имеющие за юлненные высшие 5- и р-обо-лачки, т. е. атомы инертных газов и щелочноземельных металлов, не способны присоединять электрон. [c.27]

В узлах (рис. 19) решетки молекулярного кристалла находятся устойчивые молекулы (атомы в случае замороженных инертных газов), которые сохраняют свою индивидуальность в силу того, что расстояние между молекулами (г) значительно превосходит их размеры (1). Это и обусловливает чрезвычайную слабость ван-дер-ваальсовых сил по сравнению с силами других, выше перечисленных видов связи. Энергия связи практически не превышает 10 ккал/моль. Так, у молекулярного водорода, хлора и брома в твердой фазе энергия связи равна 0,24 6,4 и 7 ккал/моль соответственно. [c.49]

Реакционная частица СНз, называемая карбеном, может существовать в двух электронных состояниях синглетном и триплетном. При фотолизе какого-нибудь предшественника карбена, например диазометана или кетена, образуется верхнее более реакционноспособное синглетное состояние, которое присоединяется к двойным связям исключительно с образованием цис-процуктов и неселективно внедряется в связи углерод - водород. В атмосфере инертного газа образуется триплет, обладающий более низкой энергией он селективен в реакциях внедрения, а по двойной связи присоединяется нестереоспецифично. [c.84]

Толщина анализируемого слоя пов-сти твердого тела определяется глубиной выхода оже-электронов, к-рая зависит от их энергии и, напр., для разных металлов составляет 0,5-2,0 нм. В связи с малой глубиной выхода оже-электронов, загрязнение исследуемой пов-сти адсорбир. атомами вносит существ, погрешность в результаты анализа. Поэтому в спектрометрах создают глубокий вакуум (10 -10" Па). Кроме того, оже-спектрометры снабжают ионными пушками (источниками ионов инертных газов), К рые используют для очистки исследуемой пов-сти и проведения послойного анализа. Оже-спектрометры для анализа газов имеют вакуумную систему, к-рая обеспечивает одновременно относительно высокое давление (1-10 Па) исследуемого газа в камере образцов и низкое давление ( 10 Па) в измерит, камере. [c.332]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология